/
Автор: Воронюк Б.А. Пьянков А.И. Мильцева Л.В. Бурмистрова М.Ф.
Теги: физиология растений почвоведение почвенные исследования удобрения стимуляция роста растений внесение удобрений ростовые вещества физика сельскохозяйственные машины и орудия сельскохозяйственное оборудование растения растениеводство агрономия
Год: 1970
Текст
.л Щ. & &$; Xui. М
ФИЗИКО¬
МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА
РАСТЕНИЙ, ПОЧВ
И УДОБРЕНИЙ
УД К[631.5/.9:581.1.03.08 + 631.43.001.5 + 631.8. :53.001.5]: 631.3.00256
От издательства
Настоящая книга является наиболее полной из всех вы¬
пущенных ранее как по методам, так и по результатам иссле¬
дований физико-механических свойств сельскохозяйственных
растений, удобрений и почв. Она будет полезным методиче¬
ским пособием, а физико-механическая характеристика объек¬
тов механизации в числовом выражении позволит научно
обоснованно совершенствовать существующую и разрабаты¬
вать новую сельскохозяйственную технику.
-Книга предназначена для работников научно-исследова¬
тельских и опытно-конструкторских организаций, преподава¬
телей и аспирантов.
Авторы: канд. с.-х. наук Б. А. Воронюк, канд. с.-х. наук
А. И. Пьянков, иижеиер Л. В. Мильцева, .инженер М. Ф. Бур¬
мистрова, канд. с-х. наук И. К. Макаред, канд. биолог, наук
Е. В. Белова, канд. с.-х. наук А. Ф. Соколов, канд. с.-х. наук
Н. В. Клемм, канд. техн. наук Г. П. Варламов, инженер В. Ф.
Шемякина, инженер В. Г. Жуков, канд. с.-х. наук И. М. Полу-
ночев, д-р с.-х. наук П. У. Бахтин, инженер Ж. М. Казанцева,
инженер Е. Я. Горина, канд. с.-х. паук Т. А. Орликова, инже¬
нер О. Э. Фрей, д-р техн. наук И. В. Крагельский, инженер
Н. Г. Тетяпко, инженер И. С. Егоров, канд. с.-х. наук
С. М. Гимейн, канд. техн. наук С. Н. Никулин.
Научные редакторы: канд. техн. наук А. И. Буянов, канд.
с.-х. наук Б. А. Воронюк.
4—2—1
180—70
ВВЕДЕНИЕ
В решениях партии *и правительства поставлена задача по даль¬
нейшему подъему сельского хозяйства путем последовательной
широкой его интенсификации на прочной базе механизации и
электрификации.
Как известно, для завершения комплексной механизации всех
процессов сельскохозяйственного производства в ближайшие годы
необходимо дополнительно к имеющимся разработать большое
количество новых машин. Научно обоснованное усовершенствова¬
ние существующих и создание новых сельскохозяйственных ма¬
шин требуют углубленного изучения объектов механизации, в том
числе экспериментальной характеристики физико-механических
свойств растений, удобрений и почв. Учитывая это, коллектив
авторов подготовил к изданию книгу, в которой обобщены и систе¬
матизированы материалы многолетних исследований Всесоюзного
научно-исследовательского института сельскохозяйственного ма¬
шиностроения имени В. П. Горячкина (ВИСХОМ), Всесоюзного
научно-исследовательского института механизации сельского хо¬
зяйства (ВИМ), Кубанского научно-исследовательского институ¬
та испытаний тракторов и сельскохозяйственных машин
(КНИИТИМ), отделов и кафедр механизации сельского хозяйства,
научно-исследовательских институтов и вузов, конструкторских
бюро отрасли сельскохозяйственного машиностроения и других
организаций.
Книга содержит два раздела: I — «Методы изучения физико¬
механических свойств и приборы»; II — «Физико-механические
свойства растений, почв и удобрений (в числовом выражении)»,
Результаты исследований физико-механических свойств сель¬
скохозяйственных объектов механизации иногда публиковались
разными авторами в периодической печати, однако во всех случа¬
ях, когда исследования не опирались на типовую методику и вы¬
полнялись с применением разнотипных приборов, сравнение та¬
ких результатов оказывалось затруднительным. Единые приемы
и способы исследований, унифицированные приборы, а также
единые формы учета и записи позволят сравнивать и обобщать
показатели для одноименных объектов, полученные в разных поч¬
венно-климатических условиях.
3
Первый раздел целиком посвящен общим и частным вопросам
методов исследований физико-механических свойств. В нем дают¬
ся рекомендации по выбору участка, о порядке отбора образцов
в поле и подготовке их к испытанию на приборах, изложены ме¬
тоды определения размерно-весовых характеристик, методы опре¬
деления прочностных показателей, парусных и фрикционных
свюйств растений. В подразделе «Удобрения» описаны методы
определения объемно-весовых показателей, гранулометрического
состава, слеживаемости, сыпучести, коэффициентов трения, со¬
противления сдвигу и др. В подразделе «Почвы» освещены мето¬
дические вопросы определения тех физико-механических свойств,
которые необходимы при проектировании почвообрабатывающих
машин: плотность, скважность, крошащая способность, сопротив¬
ление различным видам деформации, коэффициенты трения, лип¬
кость.
Дано описание наиболее часто применяемых приборов, глав¬
ным образом универсального назначения, как, например, экстен-
зометр ЭТ-5, динамограф-работомер ДР-100, маятниковый копер
МК, динамограф малых усилий Д-10, ротаметрический порцион¬
ный пневмоклассификатор РПП-30, приборы для определения
коэффициентов трения в статических и динамических условиях.
По каждому прибору приведены техническая характеристика,
принцип работы и техника тарировки.
Во втором разделе дается общая агрономическая характеристи¬
ка сельскохозяйственных растений применительно к задачам ме¬
ханизации, затем следуют экспериментальные данные по физико-
механическим свойствам зерновых, зернобобовых и технических
культур, корнеклубнеплодов, овощных и плодовых культур, а так¬
же удобрений и почв.
Практическое использование показателей по физико-механи¬
ческим свойствам сельскохозяйственных объектов механизации
позволит проектировщикам обоснованно определять габариты
машин и технологические схемы процессов, делать выбор наиболее
подходящих конструкционных материалов и будет способствовать
расширению научных основ расчета на прочность отдельных узлов
и деталей сельскохозяйственных машин.
Раздел I
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МЕТОДОВ
Условия изучения. Большое влияние на результаты экспе¬
риментальных исследований физико-механических свойств расте¬
ний оказывают условия выращивания культуры: рельеф местности*
положение опытного участка, почва, предшественник, количество
и качество внесенных удобрений и др. Влияют также и погодные
условия, температура, осадки и влажность воздуха. Все это учиты¬
вают при проведении исследований.
На основании литературных и статистических источников сос¬
тавляют краткую характеристику культуры: народнохозяйствен¬
ное значение, биологические особенности, уровень механизации
возделывания, районы распространения, урожайность и особен¬
ности в приемах возделывания. К началу опытов определяют
фазу развития растений, устанавливают сорт и номер репродук¬
ции. Описывают весь комплекс агротехнических приемов выращи¬
вания культуры на опытном участке.
Выбор участка и его характеристика. Из общего
поля, засеянного обычным хозяйственным способом, выделяется
опытный участок. Он должен быть расположен в отдалении от ле¬
са, оврагов, водоемов, строений, пешеходных и полевых дорог;
должен быть типичным для всего массива по урожайности, почвен¬
ной разности, по обработке почвы, плодородию, предшественнику,
агротехнике и засоренности. Размер опытного участка в зависи¬
мости от цели и программы исследований может колебаться от
нескольких десятков квадратных метров (при сравнительном ис¬
следовании физико-механических свойств различных селекцион¬
ных сортов) до 2—3 га при агрофизической характеристике расте¬
ний на участке, где проводят испытание машин или рабочих
органов. Имеет значение и вид культуры: для культур узкорядно¬
го посева (размер участка может быть в 3—4 раза меньше, чем для
пропашных культур.
Выбранный участок выделяют колышками или прокосами, уста¬
навливают размеры участка и составляют его характеристику по
следующим показателям: рельеф и микрорельеф, механический
состав почвы, предшественник, количество и качество удобрений,
внесенных в текущем и предшествующем годах, место в севообо¬
роте, принятом в данном хозяйстве, неравномерность высоты и
5
густоты стеблестоя (сильная, средняя, слабая)- Определяют ко¬
личество растений и образцов, подлежащих испытанию на прибо¬
рах. После этого можно приступать к отбору проб для лабора¬
торных исследований.
Повторность опытов. Два образца, подготовленные из
двух одинаковых растений, испытанные на одном и том же прибо¬
ре, например на разрыв, сопротивляются деформации по-разному:
разрывные нагрузки и относительные удлинения у них оказывают¬
ся неодинаковыми, несмотря на то, что образцы подобраны одинако¬
выми по всем признакам, поддающимся измерению. Это объяс¬
няется тем, что в природе вообще не существует -и двух растений,
абсолютно тождественных по всем признакам. Поэтому при ис¬
пытании образцов обычно получается несколько числовых значе¬
ний показателя.
Чтобы охарактеризовать генеральную совокупность (все расте¬
ния на опытном участке), недостаточно испытать одно, хотя бы
и «среднетипичное» растение, а нужно подвергнуть испытанию
ряд растений, называемый пробой или навеской. Количество рас¬
тений в пробе и, следовательно, повторность опыта зависят как
от степени варьирования данного свойства (признака), так и от
точности, с которой требуется получить результаты опыта. В подав¬
ляющем большинстве случаев повторность опыта должна быть
не менее, чем
V2
где п — число образцов (повторностей) опыта;
v — коэффициент вариации данного вариационного ряда, %;
Рс — точность опыта, %.
При испытании растительных объектов считается достаточным,
чтобы показатель точности опыта не превышал 4%.
В табл. 1 приводятся фактически полученные в ВИСХОМ в
разное время значения коэффициентов вариации. Их нельзя
рекомендовать для обязательного применения, но можно исполь¬
зовать для ориентировочного вычисления достаточного числа п
заблаговременно — до получения результатов исследования. Это
возможно потому, что у сельскохозяйственных культур есть нечто
общее в характере варьирования их свойств.
Размеры плодов обычно варьируют намного меньше, чем их
вес, вес растений в целом варьирует больше, чем вес органов у
тех же растений, а вариационный ряд из показателей прочности
органов более растянут, чем ряд из показателей трения. У боль¬
шинства культур коэффициенты вариации колеблются обычно в
пределах, указанных в табл. 1.
Показатель точности тем меньше, чем больше повторность опы¬
та. Из этого, однако, не следует, что повторность целесообразно
увеличивать беспредельно. Показатель точности при большом
числе повторений начинает изменяться столь мало, что отпадает
6
Таблица 1
Варьирование свойств сельскохозяйственных растений и их органов
• 1II 1
Наименование признака (свойства)
Коэффициент
Необходимое число
повторностей
вариации
свойства, %
минимальное
максимальное
Размеры плодов
1-10
10
100
Размеры растения
10—20
25
100
Вес плодов на растении
20—30
30
100
Вес других органов на растении
(листьев, веток)
30—40
50
• 100
Вес растений в целом
50—60
150
250
Расстояние между растениями в рядке
40—70
100
300
Ординаты отклонения растений от оси
рядка
1 — 10
10
100
Число плодов (соцветий) на растении
30—50
50
150
Прочность связи органов с растением
40—60
100
250
Разрушающие нагрузки при сжатии
плодов типа коробочек, семянок, со¬
плодий
30—50
50
150
Разрушающие нагрузки при сжатии
зерновок, семян
20—30
30
100
Коэффициенты трения — движения . .
10-20
25
100
смысл в дальнейшем увеличении их числа. Практически можно
считать предельными значения п, указанные в табл. 1 (крайняя
колонка), в соседней колонке указаны минимальные значения п
для условий, когда достаточно, чтобы было Рс=4%.
В тех редких случаях, когда требуется повышенная достовер¬
ность опыта, можно достигнуть этого в несколько приемов:
выполнить предварительные опыты с числом повторностей,
указанным в табл. 1 (колонка с минимальными значениями);
полученный из опытов вариационный ряд обработать, найти
фактический коэффициент вариации V\ и
вычислить по формуле новое число
2
Vi
где Р1 выбирается равным не 4%, а меньше, например 3, 2 или
1%, в зависимости от степени точности, которой задается экспери¬
ментатор.
Затем надо определить разность Д?г = Л1—п, провести дополни¬
тельно недостающие повторности опыта в количестве Дп и объ¬
единить полученные результаты. Построив единый вариационный
ряд, обработать его; найденные результаты считать окончатель¬
ными.
7
Отбор среднего образца. Для исследования какой-либо
партии зерна необходимо взять из нее средний образец. Он дол¬
жен отражать все особенности партии. Поэтому при отборе сред¬
него образца от партии придерживаются следующих основных
определений, предусмотренных ГОСТ 12036—66.
Партией называется определенное количество семян одной
культуры, обладающих однородностью (по сорту, чистоте, году
урожая и т. п.).
Выемка — это небольшое количества семян,, отбираемое ог
партии или ее части (контрольной единицы) за один прием щупом
или рукой для составления исходного образца.
Исходный образец—совокупность всех выемок, отобранных от
партии семян или ее части.
Средним образцом называется часть семян ис¬
ходного образца, выделенная для лабораторно¬
го исследования.
Навеска — часть среднего образца, выделенная из него для
определения отдельных показателей качества семян
Из семян (зерна), хранящихся в помещениях (закромах, се¬
менохранилищах и др.)> средний образец отбирается от партии
так же, как указано в ГОСТ.
Из зерна, находящегося в бункере комбайна, образец весом
1—2 кг отбирают взятием трех выемок от каждого бункера; каж¬
дую выемку берут в момент разгрузки бункера (подставляя
брезент под движущийся поток).
Объединяя выемки и перемешивая в них зерно, получают
исходный образец; путем надлежащего уменьшения исходного
получают средний образец. Техника выполнения того и другого
используется та же, которая установлена названным выше ГОСТом;
применяется, в частности, способ крестообразного деления.
Размер среднего образца должен быть таким, чтобы обеспе¬
чить необходимое количество повторений опыта.
Отбор образца растений. Испытания на прочность в
большинстве случаев проводят на образцах из свежесрезанных
растений, взятых с опытного участка. Методика отбора такого
образца должна учитывать существующую неоднородность рас¬
тений. Чем слабее выражена неоднородность, тем меньше опас¬
ность получения недостоверных результатов опыта. Наоборот,
при сильно выраженной пестроте растений всегда существует
опасность получения случайных, недостоверных результатов.
В первом случае можно применить упрощенную методику отбора
образца, во втором же приходится ее усложнить с тем, чтобы
в образец обязательно попали представители всех групп растений
с опытного участка.
Упрощенный способ отбора образца легко может быть понят
из следующего примера.
8
На опытном участке ABCD (рис. 1) тре¬
буется отобрать образец из 200 растений
(выборка м=(200 шт.). Их можно взять
<срезать, вытеребить) в пунктах Е\, Е2, £з
и т. д., расположенных на прямой EF. Та¬
ких пунктов рекомендуется иметь не мень¬
ше 10. При 10 пунктах придется в каждом
из н-их взять по 20 растений, которые сре¬
зают подряд так, чтобы образовалась мик¬
роплощадка квадратной формы (при
сплошном и рядовом посеве) или прямо¬
угольной (при широкорядном посеве). Ра¬
зумеется, при широкорядном посеве, т. е.
у пропашных культур, пункты Е\, Е2, Е$ и
т. д. должны совпадать с рядками 1 — 1, 2 —
2, 3—3..., а не с междурядьями.
Пункты для взятия растений можно рас¬
полагать не по прямой EF, а по диагонали
AD. В этом случае центры пунктов распола¬
гаются в точках Аь А2, Аъ (при сплошном
посеве) или в точках Db D2, Dz (при широ¬
корядном посеве). Еще лучше, если пункты
располагать не по одной, а по обеим диагоналям участка. Но во
всех вариантах расстояние .между пунктами должно быть одина¬
ково и составлять не более 0,1 и не менее 0,01 длины участка или
его диагонали. Ниже всюду, где не оговорено, рекомендуется при¬
менять этот упрощенный способ.
Для применения усложненной методики отбора образца пред¬
варительно отмечают на участке места с различным стеблестоем
(контуры). Это позволит обеспечить в образце представительство
всего разнообразия растений на участке. Допустим, что неравно¬
мерность стеблестоя выразилась в том, что на одной части опытно¬
го участка глазомерно наблюдается повышенный стеблестой, на
второй — средний и на третьей — пониженный. При этом все назван¬
ные части (контуры участка) не равновелики по площади. Обра¬
зец в этом случае отбирают в соответствии со следующим
примером: выборка, как в первом примере, 200 шт., площадь
опытного участка 2 га, площадь 1-го контура (с повышенным
стеблестоем) 0,4 га, или 20%, площадь 2-го контура 1,5 га, или
75%, площадь 3-го контура 0,1 га, или 5%.
Следовательно, в исходный образец должно быть включено
растений: от 1-го контура 40 шт., от 2-го контура 150 шт., а от 3-го
контура 10 шт.
Найденные количества растений (40, 150 и 10) берут порция¬
ми с каждого контура в отдельности, причем каждую порцию
берут в определенном пункте, который находят по упрощенной
методике, рассматривая каждый контур как самостоятельный
опытный участок.
Рис. 1. Схема отбора об¬
разцов по упрощенному
способу.
9
Рис. 2. Схема координирования растений гнездового
посева.
Размещение растений на поле оказывает влияние на
многие конструктивные особенности посевных, уборочных и дру¬
гих машин. Физико-механические свойства растений во многом
зависят от характера размещения их на поверхности.
Размещение пропашных культур характеризуют следующими
показателями: ширина междурядий, густота растений в рядке,
число букетов на единице длины рядка, размеры букета и т. п.
Для определения их нужно измерить некоторые координаты рас¬
тений; это достаточно сделать на трех нестыковых междурядьях
опытного участка. Первое междурядье отстоит от края опытного
участка примерно на 0,25 В, второе — на 0,50 В -и третье — на
0,75 В, где В — ширина опытного участка.
Посередине первого междурядья туго натягивают шнур длииой
50—70 м и закрепляют ка колышках Л и В (рис. 2) у самой по¬
верхности почвы. Колышек А вбивают в 3—5 м ст начала гона
(от межи). К колышку, как можно ближе к шнуру, крепят конец
рулетки, при помощи которой последовательно производят измере¬
ния абсписс х\, х2, х3 и т. д. Одновременно при помощи линейки
с миллиметровыми делениями для каждого растения измеряют
ординаты у 1, г/2, уъ* •• Начало отсчета для ординат — ось шнура,
для абсцисс начало отсчета произвольное, например колы¬
шек А.
В указанной последовательности измеряют координаты всех
растений двух смежных рядков CD и EF на длине гона, равной
длине шнура. Вслед за первым измерения производят во втором
и третьем междурядьях. Результаты измерений записывают в
журнал по форме (табл. 2).
На основании записей можно вычислить некоторые показатели
размещения, например:
ширина междурядья
У i Ч- У 2 "Ь Уз "Ь У к
а= 2 :
расстояние между центрами букетов
Л'5+Хб ЛГ1+*2
длина букета
2
»=*2~хх;
Nn =
ширина букета
аб = У2-У\>
число букетов на погонном метре рядка
п
Т ’
число букетов на гектаре
Ю8
Nr=— ;
ab
число растений на погонном мегре рядка
N трп = N к тп\
число растений на гектаре
Л/^рг = Л/г Ш\
Здесь а — ширина междурядья, см\
b —расстояние между центрами букетов, см;
U —расстояние между крайними растениям-и в букете в
направлении вдоль рядка, см;
а$ —то же, в направлении поперек рядка, см;
m — среднее число растений в букете;
п —число букетов в рядке на длине L;
L —длина рядка, на которой произведены измерения, м.
При вычислении /б и аб, как видно из вышеприведенного, не
принимается во внимание толщина (диаметр) растения, так как
она практически не имеет значения для большинства культур.
Для некоторых же культур (например, для корнеплодов с разви¬
той толщиной) при вычислении указанных величин следует вно¬
сить поправки, учитывающие толщину (диаметр) стебля (корне¬
плода).
Для упрощения на рис. 2 изображено число растений при сред-
Я1ем их числе в букете, равном двум. При большем числе, напри-
11
Таблица 2
Определение координат растений широкорядного посева
Дата опыта
Культура
и сорт
№ междурядья
Правый рядок
Левый рядок
номер букета
№ растения
абсцисса
ордината
№ букета
№ растения
абсцисса
ордината
буквенное
обозначение
числовое
значение, см
буквенное
обозначение
числовое
значение, см
буквенное
обозначение
числовое
значение, см
буквенное
обозначение
числовое
значение, см
мер при т = 3, число а будет, разумеется, выражено дробью со зна¬
менателем, равным 3, а в числителе будет не четыре, а шесть
слагаемых; соответственно изменятся и другие показатели раз¬
мещения.
Для каждого из трех подопытных междурядий величину а
можно вычислить для сечения, удаленного от колышка А на х см, а
также на 2 х, 3 х,.., пх (округленно), т. е. в стольких местах^
сколько имеется букетов на длине L.
Обыкновенно наблюдается изменчивость величины а не толь¬
ко для одного и того же междурядья (в разных его сечениях), но
и для одноименных междурядий разных проходов сеялки. Для
того чтобы отобразить эту изменчивость, натягивают рулетку попе¬
рек рядков 'под углом 90° и измеряют расстояния до 1-го, 2-го, 3-го
и ..л-го рядка от произвольного начала отсчета.
Если последовательные показания рулетки обозначить с0, С\у
с2, сг, —> сп, то ширина каждого междурядья окажется равной со¬
ответственно:
й\ = С\ — с0\ а2 — с2~с\\ с1ъ = съ~с2\ ctn = cn — cn-i-
Среднюю фактическую ширину междурядий в этом случае вы¬
числяют, как
С п Со
Рулетка должна быть предельно натянута и лежать на поверх¬
ности почвы без перекосов. Величину с отсчитывают от начала
до оси соответствующего рядка; положение оси рядка определя¬
ют на глаз.
Место измерения — середина опытного участка. Число измере¬
ний— не менее 30 междурядий. Заблаговременно узнаюг марку
использованной сеялки, ее рядность, чтобы в процессе измерений
точно знать, какие из междурядий являются стыковыми и какие
12
основными. При анализе журнальных записей стыковые между¬
рядья вычленяют и 'подвергают статистической обработке отдель¬
но от прочих. Ниже представлена форма журнальных записей
(табл. 3).
Таблица 3
Определение ширины междурядья
№
между¬
рядья
Показания рулетки
Ширина междурядий, см
буквенное
обозна¬
чение
в санти¬
метрах
основных
стыковых
средняя
мини¬
мальная
макси¬
мальная
средняя
мини¬
мальная
макси¬
мальная
Определение урожайности культуры. После того
как найдены показатели размещения, нетрудно определить биоло¬
гический урожай культуры. Для этого на широкорядном посеве
достаточно обмолотить и взвесить зерно у некоторого количества
растений. Десять пунктов (как минимум), из которых надо взять
растения, находят вышеописанным упрощенным способом.
Обмолотив все растения подряд (в каждом - пункте по пять
смежных букетов), зерно очищают от примесей, взвешивают с
точностью ± 5 г и определяют в нем влагосодержание.
Биологический урожай подсчитывают по формуле:
где Q — урожай зерна, ц/га;
NT—количество букетов, шт/га;
пв—количество обмолоченных букетов, шт;
q — вес зерна, полученного с этих букетов, кг.
При подсчете урожая рядового посева на стеблестой в наме¬
ченных пунктах накладывают специальную рамку, которая
ограничивает площадь в 0,25 м2. Растения в пределах каждой
рамки обмолачивают, зерно взвешивают и урожайность вычисля¬
ют по формуле:
4д
Q=T-100,
где Q — урожай, ц/га;
q — вес зерна, намолоченного со всех рамок, кг',
k — число наложенных рамок.
Размерная характеристика растений. Некоторые
размеры растений в фазе полной спелости имеют значение при
13
-выборе и расчете рабочих органов уборочных машин. К ним
относятся: габариты надземных органов (у некоторых растений
и подземных), размеры вегетативных и репродуктивных органов,
положение центра тяжести у срезанного растения, прочие раз¬
меры веток, листьев, кистей, соцветий, а также их число на рас¬
тении.
Сначала определяют количество растений, подлежащих изме¬
рению. Затем их находят в соответствующих пунктах, как изобра¬
жено на рис. 1, и отдельно у каждого растения измеряют: высоту
-растения (от поверхности почвы до высшей точки растения); шири¬
ну кроны (размер горизонтальной проекции кроны в направлении по¬
перек рядка); длину кроны — размер той же проекции по направ¬
лению вдоль рядка; диаметр стебля, ветки, черешка, пасынка,
плодоножки, корня и т. п. — среднее из двух взаимно перпенди¬
кулярных размеров данного поперечного сучения органа; высоту
прикрепления плода (расстояние от основания плода до поверх¬
ности почвы); длину плода (колос, початок, боб, коробочка и т. п.) —
расстояние между основанием и вершиной плода; толщину плода
(наименьший линейный размер поперечного сечения плода в его
середине); ширину плода (наибольший линейный размер того же
сечения); длину, ширину, толщину зерна (семени) (наибольший,
средний и наименьший его размеры соответственно).
Большинство измерений удобнее проводить в стационарных
условиях. Однако некоторые измерения, например высоту креп¬
ления плода, высоту растения, размеры кроны, лучше провести
в поле, на корню. Допустимая погрешность измерений не более
4%. Общеупотребительные инструменты — рулетка, рейка, линей¬
ка, штангенциркуль, иногда микрометр и индикатор. Техника
измерения отдельных культур и органов неодинакова; она описа¬
на в разделе «Особенности методов по культурам». Техника опре¬
деления положения центра тяжести одинакова для всех культур
и состоит в следующем.
Растение, доставленное в лабораторию, взвешивают, измеряют
его длину (L) и укладывают средней частью на лезвие, жестко
горизонтально закрепленное на высоте около 600 мм от пола.
Растение укладывают так, чтобы оно своей средней частью
опиралось на лезвие. Перемещая растение в ту или другую сторо¬
ну, достигают уравновешенного положения. Центр тяжести расте-
. ния находится в плоскости пересечения растения с лезвием. Рас¬
стояние I от этой плоскости до комлевого среза характеризует вы¬
соту положения центра тяжести растения.
Замечено, что относительная величина
обладает повышенной устойчивостью и в пределах сорта сравни¬
тельно слабо изменяется под влиянием агротехники и условий
погоды, а также в зависимости от высоты оставляемой стерни.
14
Результаты измерений записывают в журнал по следующей
форме (табл. 4).
Таблица 4
Определение центра тяжести растений
Дата
опыта
Культура,
сорт
Фаза
спелости
Образец
Расстоя¬
ние до
центра
тяжести
/, см
Относи¬
тельная
характе¬
ристика
с, %
№
ПП
вес, г
длина
L, см
Весовая характеристика растений. Для большин¬
ства культур растения в уборочном возрасте характеризуют сле¬
дующими весовыми показателями: весом растения (в граммах);
относительным весом органов (в процентах к весу растения);
весом единицы объема (удельный, насыпной вес); весом растений
на квадратном метре опытного участка (г/м2).
Относительный вес. Растения на опытном участке срезают на
уровне почвы, доставляют в лабораторию и в тот же день взве¬
шивают на весах с точностью до ±1%. У каждого растения
взвешивают порознь стебель, ветки, листья, плоды. Определяют
содержание влаги, для чего во время взвешивания берут пробы
на влажность. Результаты записывают в журнал (табл. 5).
Таблица 5
Весовая характеристика растений
Дата уборки Влажность органов
Вес
(К
Я
Культура и сорт
я
н
« °
н
25
с
о
X
о
ь
№
3 i
I&
о>
■=:
и:
со
CJ
Л
м
О
gi
S
о>
и S
со о
Q.4
m СУ
сз
[ ^
Си
§ s
ю
о
н
н
U
О
О и
=Г
■S 5
5
2
н
и
О)
2Q
я
ч
•=:
с
О. Си
С о
о>
Ю а
Удельный вес семян (плодов) в том случае, если их не требу¬
ется делить на классы по этому свойству, можно определить при
помощи взвешивания навески в воздухе и в воде. Для этого поль¬
зуются алюминиевой тарой с решетчатым дном и стенками
емкостью в несколько десятков кубических сантиметров.
Средний вес тары Т (с крышкой) определяют следующим обра¬
зом. После смачивания в воде тару досуха Еытираюг фильтро¬
вальной бумагой, с помощью крючка прикрепляют ее к шелко¬
15
вой нити, привязанной одним концом к тарелке технических весов
и в подвешенном положении взвешивают с точностью до ±0,01 г.
Эту операцию повторяют трижды, и среднеарифметическое счи¬
тают весом тары в воздухе (Г). Взвешивают тару с использова¬
нием нити на технических весах.
Тем же способом взвешивают тару в воде, жото-рую налива¬
ют в стеклянный сосуд так, чтобы она токрьшала тару на
20±5 мм. Сосуд должен быть больше тары в 3—4 раза.
После определения веса тары в воздухе и в воде ее высушива¬
ют (фильтровальной бумагой) и заполняют навеской семян до
0,8—0,9 емкости. Троекратно взвешивают, сначала в воздухе,
затем в воде. Результаты взвешивания записывают в журнал
(табл. 6). Процедура взвешиваний образца в воде должна про¬
должаться не более 3 мин (чтобы не допустить набухания об¬
разца).
Температура воды должна быть 18±3°С. Воду следует исполь¬
зовать без химических примесей, лучше дистиллированную. Для
мгновенного заполнения тары водой в ее стенках и дне делают
много небольших (0,5 мм) отверстий.
Вес тары порядка 20—30 г достаточен во всех случаях испы¬
тания образцов с удельным весом большим единицы. Однако если
предстоит определять удельный вес очень легких объектов
(щуплые плоды арахиса, подсолнечника, клещевины), то вес
тары может оказаться недостаточным для затопления образца, и
его нужно увеличить за счет большей массивности крышки или
просто с помощью балластного лруза, заокрапляемюго на таре.
Из полученных цифровые материалов вычисляют удельный вес
образца по формуле:
6 =
Q
Q-G
где б — искомый удельный вес, г/см3;
Q — вес образца в воздухе, г;
G — вес образца в воде, г.
Определение удельного веса семян
Таблица б
Образец
1 =
О CQ
Вес тары, г
Вес образца
с тарой, г
Вес образца, г
a O'
16
Описанный способ позволяет определить средний удельный
вес семян, входящих в образец, но не дает возможности разде¬
лить образец на классы по этому признаку. Для этой цели необ¬
ходим набор жидкостей с удельным весом Д от 0,6 до 1,40, с
интервалом, равным примерно 0,10. Бензин (А = 0,55—0,80),
керосин (А = 0,80—0,90), вода пресная (Д=1,00), поваренная соль
или углекислый калий (Д= 1,005—1,40) удовлетворяют этим
требованиям. Удельный (вес т'ршютшлан'ных растворов и жид¬
костей проверяют ареометром. Рабочие образцы жидкостей нали¬
вают в восемь химических стаканов емкостью до 0,5 л; их нумеру¬
ют и устанавливают на столе в ряд в порядке возрастания
удельного веса: Дь Д2, Аз,.--, As.
Для испытания выделяют из образца семян навеску в коли¬
честве не менее 500 шт. Ее опускают в первый стакан с самой
легкой жидкостью и смесь перемешивают ложечкой. Когда боль¬
шая часть семян осядет на дно стакана, всплывшие семена,
составляющие первый класс вариационного ряда, снимают с
поверхности жидкости и помещают на сито для просушивания.
Утонувшие семена при помощи сетчатой ложечки переносят во
второй стакан, где после помешивания тонут семена тяжелее Дг, а
остальные всплывают; их также отбрасывают на сетку. Таким
путем, последовательно используя весь набор жидкостей, прово¬
дят классификацию навески.
После подсушивания на ситах подсчитывают в каждом клас¬
се количество семян и записывают в журнал (табл. 7). По этим
записям можно получить представление не только о соотношении
легких и тяжеловесных семян, но и вычислить средний удельный
вес бср, исходя из того, что удельный вес семян второго класса
больше А\ (семена тонут) и меньше Дг (семена всплывают в
этой жидкости). Таких семян в навеске п2 штук. Аналогичные
сведения получают и о всех других классах, за исключением
крайних. С некоторыми допущениями можно, следовательно,
ут/верждать, что число семя»н:
в первом классе ri\\ 6i=Ai—0,05;
At+A2
во втором » п2\ бг= —*»
Л2+Л3
в третьем » /г3; 63=—~2
Г)
В предпоследнем — восьмом классе число семян п&; б8=
В последнем — девятом классе число семян п9; б9=Дэ + 0,05.
Здесь А —удельный вес рабочих жидкостей;
6 — удельный вес семян;
0,05 —половина классного промежутка.
2 Заказ 7393
17
Таблица 7
Распределение семян по классам удельного веса
Образец
Показатели
Классы удельного веса
Nq 1 0,6 и
меньше
о
г-
о"
C.J.
со
*9| -
<<о
8
о
«i
№ 4
0,81-0,90
8
uj
*5
о
со!
—
Л* 7
1,11-1,20
№ 8 1,21 и
больше
Таким образом, средний для испытанного образца удельный
вес семян составит:
6i /21 + 62 #2' • • бв fly
Распределять на классы по удельному весу можно также с
помощью торсионных весов, в особенности для семян тяжелее
воды и с абсолютным весом .не ниже 100 г. В этом случае взвеши¬
вают каждое зерно в отдельности в воде и в воздухе без тары; в
остальном опыт проводят, как и на технических весах.
Объемный вес — это вес единицы объема сельскохозяйствен¬
ного продукта. В частном случае его называют насыпным весом,,
когда речь идет о сыпучем или полусыпучем продукте, находя¬
щемся в емкости и не испытывающим никаких внешних кагрузок,
кроме собственного веса. Объемный (насыпной) вес вычисляют
по формуле:
Q
Y=—’
где у— объемный вес продукта, кг/м3;
Q — вес образца, кг;
V—объем, занятый образцом, м3.
Большинство продуктов (например, зерно) размещается в.
таре так, что частицы продукта занимают только часть объема V,
тогда как остальная часть его («межзерновое пространство») за¬
полнена воздухом. Это существенно отличает понятие объемного*
веса от удельного веса. В первом случае для вычисления у вес зе¬
рен делится на суммарный объем их с соответствующим объемом
воздуха, во втором б определяется делением веса тех же зерен
на их чистый объем, отчего б не зависит от плотности укладки
зерен в таре, а у существенно зависит от нее.
18
Из сказанного понятно, что для любых твердых тел правиль¬
ной или неправильной формы 6>у.
Поскольку относительный объем «межзернового пространства»
оказывает вл-ияние на точность определения у, необходимо в опы¬
тах стремиться свести к минимуму условия, способствующие изме¬
нению этого объема. К ним могут быть отнесены: высота насыпи
продукта, форма и размеры тары, в которую насыпают продукт
для определения объемного веса, форма и размеры частиц, из ко¬
торых состоит продукт, скорость и способ заполнения тары про¬
дуктом.
Высота насыпаемого слоя влияет на величину межзернового
пространства, следовательно, на объемный вес потому, что она
изменяет силу сжатия (собственный вес) нижних слоев насыпан¬
ного продукта. При опытах необходимо выдерживать всегда оди¬
наковую высоту насыпаемого слоя. Это особенно важно для про¬
дуктов, частицы которых легко деформируются под небольшой
нагрузкой.
Форма тары практически не влияет на насыпной вес. Для опы¬
тов можно использовать тару как с круглым поперечным сечени¬
ем, так и с прямоугольным. Однако для наиболее распростра¬
ненных продуктов (зерно, корнеклубнеплоды), состоящих из дос¬
таточно твердых частиц, может быть применен .простой способ
определения насыпного веса. Навеску вручную (лопатой, совком)
насыпают в предварительно взвешенную тару с высоты не более
1 м. Насыпают продукт с избытком (выше краев тары). Избыток
снимают линейкой, что обеспечивает стабильность высоты насыпи.
Вес насыпанного продукта вычисляют после взвешивания его
вместе с тарой; погрешность взвешивания не более 0,05 кг. Высо¬
та тары (ящика) рекомендуется 0,5 м, емкость — не менее 0,1 ж3.
Опыт проводят в трех повторностях, для каждой из них вычисля¬
ют насыпной вес:
Qt Q2 Q3
Yi=-/ Y2=T/> Y3=-^‘
Из этих данных вычисляют среднее арифметическое
Y1+Y2+Y3
Ycp= 3 •
которое и принимают за насыпной вес, если значения повтор¬
ностей дают нормальные отклонения. Если одна из повторностей
даст отклонение от Yep больше, чем ±5%, то ее бракуют и опыт
повторяют. В случае невозможности этого Yep вычисляют как
среднеарифметическое из двух повторностей, имеющих наимень¬
шие отклонения от Yep- В журнал записывают результаты опытов
по форме, приведенной в табл. 8.
Влажность — одно из главных физико-механических свойств
растений, зависящее от вида, фазы развития растения и других
факторов. Их необходимо учитывать, чтобы правильно выбрать
2*
19
Определение насыпного веса
Таблица 8
Продукт
№ повтор¬
ности
Влажность,
%
Разме]
. 2
К X
и .а
« к
Л со
S S
эы части
*£
2
' X
5 л
5 ч
5 «
s S
Р
средний g
Удельный вес
частиц, г!см3
Вес про¬
дукта, кг
Ч
а»
«0
о
О
S и»
а>
8 "
О и
размеры навески, число повторений опыта, длительность сушки.
Содержание влаги в отдельных частях р.астений определяют
высушиванием в сушильном шкафу (основной метод) или при
помощи влагомеров.
Навеску для определения влажности свежеубранных расте¬
ний приготовляют в поле и быстро доставляют в лабораторию
в банках с притертыми пробками (необходимо также защитить
их от солнечных лучей).
В лаборатории листья, стебли или другие части растений мел¬
ко нарезают, а зерно измельчают на лабораторной мельнице.
Затем отвешивают три пробы, по 5 г каждая, высушивают их
в тарированных стеклянных бюксах или в алюминиевых стакан¬
чиках с притертыми крышками. Для тех частей растений (стебли,
листья и др.), которые после измельчения дают рыхлую массу,
используют бюксы большего диаметра, чем для размолотых или
измельченных семян.
Взвешенные вместе с навеской бюксы открытыми помещают-
в прогретый сушильный шкаф. Высушивать сырой материал сразу
при высокой температуре нельзя, так как от этого на поверхности
частей растений образуется корка, нарушающая нормальный
процесс сушки. Кроме того, может начаться обугливание и потеря
веса. Если материал слишком сырой, его предварительно подсу¬
шивают в шкафу при температуре 50—60°С в течение 4 ч Далее
суш'ка проводится при температуре 100—105°С еще 3—4 ч. Высу¬
шенные образцы охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Повтор¬
ное высушивание в течение 1—2 ч и последующие взвешивания
проводят дю тех пор, пока разница между двумя последними веса¬
ми не станет меньше 0,01 г.
Материал, находящийся в воздушносухом состоянии, сушат
сразу при 100—105°С 4—6 ч и далее поступают так же, как ска¬
зано выше.
В сушильном шкафу стаканчики или бюксы ставят на одном
уровне с шариком термометра, подальше от стенок шкафа.
20
Процентное содержание влаги определяют по формуле:
У1—У2
W=
У i
100,
где у 1 — вес навески до сушки, г;
У2 — вес навески после сушки, г.
Результаты высушивания записывают в журнал по форме,
приведенной в табл. 9.
Таблица 9
Определение влажности свежеубранных растений
<я
ы
5
ГУ)
Я "
Вес навески
а
а>
Название материала
ЕГ
X
те
я
ы -
CJ S
со S
после сушки, г
О. те
|а
Дата
X
те
н
и
*
СО
Н
О
а>
в
“ Э
х >>
в §
1
2
3
я W
U Гу)
PQ а Е
* ~
Л
о 3
(При определении влажности семян зерновых и зернобобовых
культур рробы для выделения навесок должны 'весить не менее
50 г. Их размалывают на лабораторной мельнице. Мелкие семена
трав, «овощных, цветочных и других культур высушивают без пред¬
варительного измельчения.
От пробы ра-змолотых, измельченных или целых -семян берут
выемки для составления двух навесок по 5 г. Отвешивают навески
в бююсах, (предварительно взвешенных и пронумерованных. Затем
помещают ib сушильный шкаф, нагретый на 10—20°iC выше требуе¬
мой для сушки температуры, лде семена высушивают в течение
40 мин при 130°С. В процессе сушки дополнительно ставить бюксы
в шкаф не разрешается.
'Время высушивания «авесок считается с момента установления
требуемой температуры в шкафу. Колебание температуры допуска-
ется не более ±2°-С. Для регулирования температуры служат вен¬
тиляционные отварстия.
После )0уш1ки бкжсы вынимают тигельными щшщами, закрыва¬
ют крышками и помещают для охлаждения в эксикатор, из кото¬
рого их вынимают через 16—20 мин и взвешивают. Разность меж¬
ду первым (И вторым -взвешиванием показывает потерю (влаш семе¬
нами.
При (повышенной влажности семян зерновых и зернобобовых
>кулытур (18% и более) их предварительно подсушивают. Для этого
из пробы берут навеску 20 г, помещают в неглубокую чашку диа¬
метром 8—ilO см и подсушивают в сушильном шкафу при темпера¬
туре 100°iC в течение 30 мин, после чего навеоку «в открытой чашке
21
охлаждают ib эксикаторе и взвешивают. (Подсушенные .семена раз¬
малывают, отбирают из них две навески по 5 г и высушивают в те¬
чение 40 мин in.p и 130°С.
Процент влажности W вычисляют что формуле:
тде А — вес семян 20-граммовой на/вески .после 'предварительного
подсушивания, г;
а — вес подсушенных и размолотых семян 5-лраммовой навес¬
ки после повторного высушивания, г.
■Средний .процент влажности устанавливают по данным двух на¬
весок.
Для быстрого определения влажности зернового материала
попользуют электровлагомеры, описанные в подразделе «Прибо¬
ры».
Испытание растений на прочность. Лабораторные
данные о прочности растения позволяют делать прогноз о его по¬
ведении в процессе машинной уборки.
Испытание растений и его частей сжатием проводят на экстен-
зометре ЭТ-5 или динамографе-работомере ДР-100.
(В зависимости от степени сжатия образец может -быть пол¬
ностью разрушен, что вызывается разрушающей нагрузкой Рр,
или разрушен частично, что вызывается травмирующей нагрузкой
Рт. Под частичным разрушением понимается незначительное нару¬
шение естественного строения тканей (небольшая вмятина, ссади¬
на, трещина и т. п). Нагрузки меньше Рт называются допустимы¬
ми и обозначаются, -как Рд. Таким образом, Рд<Рт<Рр-
На семенах нагрузка Рр вызывает обычно столь сильные раз-
рушения тканей, что образец полностью теряет всхожесть и спо¬
собность к длительному хранению; нагрузка Рт почти не вызывает
потерю жизнеспособности (всхожести), но может вызвать значи¬
тельные осложнения при длительном хранении семян. Нагрузка
Рд на жизнеспособность семян влияния не оказывает.
Для фуражного зерна основным показателем из трех названных
следует считать Рр. Для его определения от среднего образца от¬
бирают навеску—не менее 50 зерен. Каждое из них порознь сжи¬
мают на экстензометре до полного разрушения. Направление
сжатия — но толщине образца. Сжатие проводят плоскими обра¬
ботанными стальными пластинами толщиной не менее 5 мм, шири¬
ной и длиной больше образца в 3—4 раза.
Нагрузку проводят плавно, медленно (.не более 20 мм в мину¬
ту), с остановками, необходимыми для записи -показаний счетчика
и индикатора, затем увеличивают до полного разрушения образца,
что хорошо заметно по резкому уменьшению сопротивления и по
скачкообразному движению стрелки индикатора в обратном нап¬
равлении.
22
Результаты .испытания записывают в журнал по рекомендуемой
форме (табл. 10). «Прочность зерна в баллах» заполняют на осно¬
вании данных табл. И.
Таблица 10-
Определение прочности зерен при сжатии статической нагрузкой
Образец
№ образца
Влажность,
%
Размеры образца, мм
Разрушаю¬
щая нагруз¬
ка Р , кг
Относитель¬
ная дефор¬
мация
Прочность
зерна в бал¬
лах
толщина
ширина
длина
Таблица 1И
Оценка прочности зерен в баллах (на примере трех культур)
Категория прочности
зерен (семян)
Кук)руза
Юещевина
Лен
разру¬
шающая
нагрузка,
кг
прочность
в баллах
разру¬
шающая
нагрузка,
кг
прочность
в баллах
разру¬
шающая
нагрузка,
кг
прочность
в бал пах
Очень прочные
>30
5
>9
5
>3
5
Прочные . . .
20-30
4
6-9
4
2-3
4
Среднепрочные . .
10-20
3
3-6
3
1—2
3
Слабые . . .
<10
2
<3
2
<1
2
Для испытания на разрыв образцы готовят из частей растения,
прочность которых надлежит исследовать. При растяжении стати¬
ческой нагрузкой можно пользоваться зкстанзометром. Основным
показателем прочности растения служит vB-ременное сопротивле¬
ние (а):
Р
о= —- кг/мм2>
* г
где Р — разрушающее (разры-вное) усилие, кг;
FT— геометрическая площадь поперечного сечения образца, мм2.
-Величину Р фиксируют по индикатору прибора; FT вычисляют,
исходя из размеров поперечного сечения образца перед опытом.
Образец для испытания на разрыв готовят следующим образом.
Из растения (стебля) вырезают определенную часть, например
среднее междоузлие. Образец взвешивают с точностью ±0,01 г и
в его средней части (месте ожидаемого разрыва) измеряют диа¬
метр с точностью ±0,1 мм Одновременно образец осматривают,
нет ли повреждений; поврежденные образцы бракуют.
23*
Образец закрепляют -сначала в верхнем, затем в нижнем зажи¬
ме так, чтобы всегда соблюдалась одинаковая зажимная длина —
100 мм. iB тех случаях, 'когда размеры образца биологически обус¬
ловлены (у некоторых сортов и видов растений длина междоузлия
меньше 100 мм), допускаются испытания при зажимной длине
75 или 50 мм.
Общая длина образца, которую надо выдерживать при выреза¬
нии его из органа, составит:
где I— зажимная длина;
С — рабочая длина зажима.
Закрепленный образец нагружают плавно, как при испытании
на сжатие. Нагрузку увеличивают вплоть до разрыва образца. Ре¬
зультаты наблюдений записывают в журнал (табл. 12).
Для стеблей и других образцов с округлым сечением площадь
FT может быть вычислена, как
где t—толщина (наименьший размер сечения), мм\
а— ширина образца (наибольший размер того же сечения), мм.
Относительную деформацию (удлинение образца к моменту
разрыва) вычисляют, как
где Д — удлинение образца за время опыта, мм\
I — зажимная длина (перед опытом), мм.
'Последнюю колонку в табл. 12 заполняют на основании услов¬
ных норм, помещенных в табл. 13.
Испытание стебля на излом проводят методом изгиба образца
на двух опорах с использованием статической 'нагрузки. Для грубо¬
стебельных культур применяют динамограф-работомер ДР-100;
для мелшотебельных культур и других образцов, сопротивление
излому которых >не превышает »10 кг, может быть использован ди¬
намограф Д-10. Требования к образцам те же, что и при испыта¬
нии на разрыв. Длину вырезаемых образцов выдерживают около
200 мм. Расстояние между центрами опор <100 мм. Радиус закруг¬
ления наконечника—изгибающего рабочего органа— 3,0±0,5 мм•
Радиус округлых стальных стержней, из которых делаются опоры,
0 и 01 (рис. 3) выдерживают в пределах 5—10 мм., в зависимости
от сопротивления изгибу исследуемых объектов.
Образец укладывают на опоры так, чтобы размер толщины был
в горизонтальной плоскости. Никакими специальными зажимами
его не закрепляют, поэтому при изгибе концы образца свободно
скользят по поверхности опор. Применяют обычную для работоме-
L>/+2C,
А
8= — • 100%, .
24
ра скорость нагружения —
20-Т-30 оборотов рукоятки в
минуту, равномерную от на¬
чала изгиба до излома.
Испытанные (изломан¬
ные) образцы используют
для определения их влаж¬
ности (порознь для каждого
образца или в среднем для
группы, причем в каждую)
группу включают образцы с
одинаковой по прогнозу
влажностью). Результаты!
определения влажности за¬
писывают в третью колонку,
табл. 14. Следующие четыре
колонки в этой форме запол¬
няют в отдельности для каж¬
дого образца на основании измерений штангенциркулем. Стрелу
прогиба /, т. е. длину пути рабочего органа, измеряют на диаграмме,
записываемой прибором, и проставляют в соответствующей графе
журнала.
Таблица 12
Определение прочности образцов при растяжении статической нагрузкой
Рис. 3. Схема испытания образца
на излом.
Образец
Характеристики
к ^
2-
со ч
3 *
2 -
се СО
Эх
т
£*си
£2 и
« «о
а. х
s S
и Си
О о
=■&
Используя полученное значение /, вычисляют угол излома <р
(рис. 3), исходя из выражения:
2 f
I '
* ф
tg-2 =
где ф — угол изгиба образца в момент излома, град;
f — стрела прогиба, мм;
I — расстояние между центрами опор (100 мм).
Ломающей нагрузке соответствует максимальное значение ор¬
динаты на записываемой диаграмме. Измеряют эту ординату с
25
Таблица 13
Оценка прочности на растяжение статической нагрузкой
Категория прочности
образцов
Леи, середина
стебля
Пшеница яро¬
вая, середина
стебля
Пшеница ози¬
мая, середи¬
на стебля
Рожь озимая,
середина
стебля
временное
сопротивле¬
ние a, KZjMM-
прочность
в баллах
*
*
<м
ьГ
прочность
в баллах
*
гТ
Ь;
ь
прочность
в баллах
*
«\>
*
еГ
прочность
в баллах
Очень прочные
^9
5
>7
5
>5
5
>6
5
Прочные
6-9
4
5-7
4
4-5
4
5-6
4
Средпепрочные
3—6
3
2—5
3
3-4
3
4-5
3
Слабые
<3
2
<2
2
<3
2
<4
2
Продолжение
Категория прочности
образцов
Ячмень, середина
стебля
к?
Середина стебля
>ч<уруза
середина плодоножки
3;
"<%Г
Ь;
еГ
прочность
в баллах
*5
Ь;
ь
прочность
в баллах
<м
Ь;
tT
прочность
в баллах
Очень прочные ....
>3
5
>1,2
5
>1
5
Прочные
2-3
4
1,0—1,2
4
0,6—1,0
4
Среднепрочные ....
1—2
3
0,6-1,0
3
0,2-0,6
3
Слабые
<1
2
<0,6
2
<0,2
2
Таблица 14
Сопротивление излому при статической нагрузке
Характеристика перед
опы гом
Образец
N& образца
влажность, %
длина, мм
толщина, мм
ширина, мм
площадь, мм-
Стрела прогиб
при изломе, м
Угол излома,
град
Ломающая
нагрузка, кг
Сопротивление
ИЗЛОМУ, KZjMM
26
помощью циркуля, соответ¬
ствующую нагрузку находят
в тарировочной таблице и
записывают ее в предпослед¬
ней колонке (табл. 14). В
последней колонке записы¬
вают значение ал, которое
вычисляют как
Рл
ал=—— кг! мм2,
г \
где ал —удельное сопротивление излому, кг/мм2;
Рл —ломающая нагрузка, кг;
FT —площадь (геометрическая) поперечного сечения об¬
разца перед опытом, мм2.
Испытание на срез проводят путем снятия диаграммы резания
на работомере ДР-100. На шток навинчивают держатель (рис- 4) с
режущим элементом, а .противорежущее устройство монтируют
впереди его. Режущим элементом служит стандартный сегмент
(ГОСТ 158—46, тип II), в качестве противорежущего устройства ис¬
пользуют стандартный сенокосилочный палец (ГОСТ 3495—46„
тип I) с вкладышем.
Сегмент к держателю крепят винтами, для чего используют два
стандартных отверстия <на нем. Два дополнительных отверстия,
просверливаемых на сегменте, могут быть использованы для спе¬
циальных исследований угла резания.
Острота лезвия (толщина режущей кромки) при испытаниях
должша быть в пределах 50—100 ми-кран. Лоложемие сегмента
горизонтальное, положение образца вертикальное. Зазор между
режущей и противорежущей деталями не более 0,5 мм. Толщину
стружки (длину резки) выдерживают в пределах 50—100 мм. Ме¬
сто среза при испытании стеблей — третье междоузлие (от корне¬
вой шейки), для других органов—(их средняя часть, в отдельных
случаях — точ1ки, в которых разрезается растение в процессе рабо¬
та б л и ц а 15-
Сопротивление резанию при статической нагрузке
Характеристики перед опытом
со
cd
Е*
£
, мм
со
X
S
Ч
а,
%£
Си а»
ё§
5 л
ев
кгсм
о
ю
cd
Си
.Образец
со
со
di
VO
о
%
н
и
о
X
*
cd
CQ
длина, м
толщина,
ширина,
площадь,
Высота о
ты, мм
sl
' 'о?
н 5
>> а»
с э
Максима
усилие н
пути, кг
Работа
резания,
Удельная
резания,
KZCMjMM
2Т
ты машины. Образец для опыта устанавливают так, чтобы направ¬
ление действующей силы совпало с направлением его толщины.
Как и при других испытаниях, ib образцах определяют влаго-
содержание. Для этого после окончания опыта от каждой половин¬
ки разрезанного образца отрезают по кусочку. Кусочки объеди¬
няют и в них шособом высушивания определяют среднее содержа¬
ние влаги. Каждый кусочек отрезают от конца, примыкающего к
плоскости разреза.
Результаты опыта записывают -в журнал (табл. «15). Путь,
максимальное усилие и работу вычисляют так, как описано в под¬
разделе «Приборы». Основной показатель сопротивления резанию
(а кгсм/мм2) вычисляют как
А
а= —- кгсм/мм2
Г г
и записывают в последней графе табл. 15.
Здесь А — работа резания образца, кгсм\
FT — геометрическая площадь сечения, мм2.
Фрикционные свойства поверхности растений
и их частей оценивают следующими показателями трения: коэффи¬
циент трения покоя fu и коэффициент трения движения /д. Оба по¬
казателя вычисляют -как отношение силы трения Т к нормальному
давлению N, т. е.
Т
В первом случае используют силу трения Ть возникающую в
момент сдвига (трогания) образца относительно поверхности тре¬
ния, во втором — силу трения ^установившуюся в процессе дви¬
жения образца относительно поверхности трения.
Коэффициенты тр ей и я п о ко «я. Силу трения Т\ измеряют
с помощью прибора -статического трения ПСТ. При этом пополь¬
зуют сталь шлифованную, фанеру двухслойную, резину листовую
техническую, а также другие материалы, применяющиеся в сель¬
скохозяйственном машиностроении и предусмотренные программой
исследований.
Испытание образцов проводят в середине уборочного периода
данной культуры, объекты берут в поле с учетом того, чтобы по
влагосодержанию они оказались характерными для данной клима¬
тической зоны. Каждый образец после испытания на трение под¬
вергают анализу на влажность стандартным способом, имея в
виду существенное влияние влажности на показатели трения.
Коэффициенты трения растительных объектов не стабильны,
они изменяются от многих причин, иногда незаметных. Поэтому
необходимо соблюдать по возможности одинаковые условия опыта.
К ним относятся -следующие требования.
Рабочая поверхность трения должна быть плоской, с заданной
чистотой обработки, не загрязненной. Надо, чтобы она превосхо¬
дила размеры каретки не менее чем в 2 раза.
28
Непосредственно перед опытом поверхность трения необходимо
тщательно промыть (желательно денатурированным спиртом), а
затем тщательно протереть чистой сухой тряпкой до исчезновения
запаха спирта.
Опыт проводят в 10 повторностях. Достаточное для этого коли¬
чество материала в герметической таре доставляют с опытного
участка в лабораторию В помещении температура должна быть в
пределах 15—25°С, а влажность воздуха 50—70%.
Бели указанных условий /нет, то их надо -создать искусственно.
Опыты необходимо закончить не позднее чем через 4 ч после сре¬
зания образцов в поле.
Растительные образцы вырезают из -средней трети стебля, листа,
корня. Длина вырезаемого образца должна составлять
L = l + 60,
где L — длина вырезаемого образца, мм\
I — рабочая длина каретки, мм.
Вырезанные из стеблей образцы монтируют на поверхности ка¬
ретки вплотную друг к другу (без просветов) и так, чтобы образо¬
валась хорошо выравненная поверхность, обеспечивающая макси¬
мально возможное количество точек контакта растительного образ¬
ца с поверхностью трения. Для этого на данную каретку монти¬
руют только те образцы, толщина которых отклоняется от средней
не более чем на ±0,5 мм.
В случае необходимости стебли диаметром 4 мм и более пред¬
варительно раскалывают на две половины. Стеблевые узлы и
другие подобные им образования на рабочей поверхности карет¬
ки не допускаются.
Смонтированные образцы закрепляют на каретке стандартным
зажимом или другими способами — иголками, шпильками, клеем
с бумагой и пр.
При монтаже образцов их располагают длинной осью по .нап¬
равлению силы трения.
Участков образцов, которые войдут в контакт с повзрхностью
трения, нельзя касаться пальцами или предметами.
Опыты проводят при удельном давлении, равном 15±5 г на
1 см2 рабочей поверхности каретки, чему соответствует дополни¬
тельная «нагрузка на каретку до <360—480 г.
Каретку с образцом устанавливают на поверхность трения не
ранее чем за 30 сек до 'начала записи диаграммы трения. После
снятия диаграммы опыт повторяют при там же образце, записывая
вторую и третью диаграммы. Затем в опытном образце определяют
влажность. Процедура опыта в трех повторностях должна зани¬
мать не более 6 мин. Так же испытывают остальные 9 образцов,
снимая по три диаграммы для каждого образца, вюего 30 диаграмм.
При обработке каждой из полученных диаграмм измеряют
ординату( максимальное значение), находят в тарировочной таб¬
лице силу трения Т и вычи/сляют коэффициент трения f. Вычисляют
29
Таблица 16
Определение коэффициентов статического трения
Каретка с образцом
Дата опыта
№ диаграммы
|
Образец
Влажность
образца, %
Поверхность
трения
вес, г
дополнитель¬
ный груз, г
суммарный
вес, г
площадь дна
каретки, см2
Высота орди¬
наты, мм
Сила трения, <
Коэффициент
трения
среднеарифметическое значение fn, которое записывают в журнал
(табл. 16).
Коэффициенты трения движения определяют на
дисковом приборе трения ДПТ. Сила трения записывается в про¬
цессе движения образца относительно поверхности трения. Дви¬
жение стремятся выдерживать равномерным, номинальную ско¬
рость у=1,(2 м/сек, нормальное давление — около 15 г/см2.
Диаграмма за (время опыта прибором записывается в шде кри¬
вой, отражающей колебательное движение. Чтобы найти среднюю
высоту ординаты, -необходимо измерить каждое максимальное и
минимальное ее зна-чения и вычислить среднеарифметическую ве¬
личину. Bice остальное, в том числе условия опыта, выдерживают
такими же, как и при статическом тре-нии. «Поэтому и записи в
журнале могут остаться почти без изменения (табл. 16).
ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ
Зерновые и зернобобовые культуры узкорядного
способа посева
При -проектировании уборочных сельскохозяйственных машин
важно учитывать специфические особенности посевов зерновых и
зернобобовых культур, среди которых наиболее важными являют¬
ся: густота стояния растеши, урожай зерна, засоренность посева
по весу и количеству, весовое отношение зерна ко всей раститель¬
ной массе, влажность зерна и соломистых продуктов, влажность
оорняков, фаза спелости зерна, высота растений, полеглость (по-
н ик л ост ь) .сте бл е й.
Густоту стояния ра/стен-ий учитывают на .площадках
размером 50 X 60 см. Всего на опытном участке берут 10 площа¬
док, которые находят так же, как указано в предыдущем разделе.
На каждой площадке (все растения подряд выдергивают с корнем,
связывают в -снопик и отправляют в лабораторию для аиализа.
Здесь стебли культурных растений и сорняков, собранные с пло-
30
щадсж, подсчитывают и затем вычисляют (среднее числю из всех
повторений по расчету на 1 м2. Из каждого снопика берут (подряд)
по 10 стеблей и линейкой с точностью до 0,5 см измеряют стебель
от корневой шейки до .верхнего окончания стебля. По данным всех
измерений составляют вариационный ряд с обозначением средней
высоты, максимального и минимального отклонений.
После измерений и подсчета растений их кори и отрезают с
частью стеблей на уровне юреза жаткой или комбайном, затем с
точностью до ±1 г взвешивают отдельно культурные растения и сор¬
няки (отмечая также ботанический состав сорняков). Зерно вымо¬
лачивают и взвешивают. По результатам взвешивания определяют
биологический урожай зерна на корню, для чего вес чистого зерна,
полученного со всех рамок, пересчитывают и выражают в ц/га.
Другие результаты взвешиваний используют для вычисления засо¬
ренности культуры и весового отношения зерна к незерновой части.
Результаты записывают в журнал (табл. 17).
Таблица 17
Густота стеблестоя и урожай зерна
Культура Сор г
Дата опыта
>& повторностей
Число культур¬
ных растений,
шт.
Вес
с 10 пгола-
док, кг
Средняя длина
стебля, см
Вес зерна, ц/га
Засоренность в %
к весу всех растений
с 10 площа¬
док
по расчету
на 1 м2 пло¬
щади участка
зерно
незерновая
масса
сорные
растения
1
2
3
В среднем
Из общей массы намолоченного зерна, соломистых продуктов
и сорняков отбирают по три навески для определения влажности.
Отсчитывают также три образца по 100 зерен в каждом для опре¬
деления фазы спелости зерна. Эти образцы разбирают по состоя¬
нию спелости зерна на три группы: молочную, восковую и полную
спелость. По группе, имеющей наибольшее число зерен (в %), ха¬
рактеризуют фазу спелости и результаты записывают в журнал
(табл. 18).
Полеглость стеблестоя определяют путем замеров вы¬
соты пониклого колоса, которая у зерновых принимается как рас¬
стояние от его центра до поверхности почвы. Характеризуют по¬
леглость отношением длины стебля к высоте положения колоса,
т. е. величиной
L
31
где П — полеглость растений;
L — длина стебля, см;
Н — высота колоса над поверхностью почвы, см.
Таблица 18
Определение фазы спелости зерна
Культура Сорт
Количество зерен, намолоченных
из пробного снопа
Фаза
Дата
опыта
№ повтор¬
ности
моючной
спелости
восковой
полной
спелости
по резуль¬
шт.
%
шт.
%
шт. %
татам
анализа
1
2
3
В среднем
Чем больше значение /7, тем больше -степень полеглости хлеба.
Для сравнения участков пю степени полеглости последнюю вы¬
ражают в баллах в соответствии с оценками, приведенными .в таб¬
лице 19.
Таблица 19
Оценка полеглости в баллах
Оценка полеглости в баллах
Стеблестой по степени
полеглости
Среднее значение П по
фактическим замерам
1,1 и менее
Неполеглый
0
1,2 до 1,5
Слабо полеглый
2
1,6 до 2,0
Полеглый
4
Больше 2
Сильно полеглый
5
Раемериые показатели семяв, Подлине, ширине и
толщине измеряют 100 семян. Такая повторность обеспечивает
показатель точности опыта около 4%. Замеры проводят штанген¬
циркулем и индикатором.
|В журнал записывают результаты измерений, а затем числовые
значения распределяют на 8—10 классов для построения вариа¬
ционных кривых. Последние используют дори выборе рабочих орга¬
нов сортировальных и семеочистительных машин.
Вариационные кривые можно также построить на основании
результатов обработки навески (50—Ю0 г) ша решетном электро-
мапнитнюм вибрационном классификаторе конструкции ,ВИМ
(рис. 5). Это в ось м1 nip е ш е тн ы й аппарат с питанием от переменного
тока частотой 50 гц, напряжением 220 и 127 в. Потребляемая
32
мощность около 30 вт. Чис¬
ло колебаний в минуту —
3000, амплитуда колебаний
до 0,4 мм. Диаметр обечаек
200 мм.
Подобрав решета с нуж¬
ными размерами отверстий
и закрепив их в колонке, на¬
веску загружают на верхнее
решето и, включая аппарат
в электросеть, встряхивают
в течение 30 сек.
Зерно, просеиваясь через
решета, разделяется на
классы по размеру. Сход с
каждого решета (а также
проход с нижнего решета)
взвешивают и считают чис¬
ло зерен. Результаты запи¬
сывают в журнал (табл. 20).
Крупные семена некото¬
рых культур можно разде¬
лить на классы по длине при
помощи прибора Доброхо-
това. Прибор СОСТОИТ ИЗ Рис 5 Решетный классификатор,
двух линеек, расположенных
под небольшим углом друг
к другу и образующих клиновидную щель. На линейках нанесе¬
ны деления, обозначающие размер щели. За л-инейками в корпусе
прибора установлены пробирки, куда собирают измеренные семе-
Таблица 20
Распределение навески на классы по размеру ширины зерен
Культура Сорт
Зерен в классе
Дата
опыта
№ класса
шт
г
%
Что входит в класс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Исходная
навеска
100
Сход с решета 0,5 мм
» п » 4,5
... 4.0
. . . 3..5
я о » 3,0
. . ■ 2,5
. „ „ 2,0
Я » П 1
Проходе р'ешета 1,5
3 Заказ 7393
33
на. Семена передвигают пинцетом вдоль щели до того места, где
поперечный размер щели равен длине семени, и бросают в про¬
бирку. Считают зерна отдельно в каждой пробирке и взвешивают
их, как и при решетном анализе. Записывают результаты в журнал.
Индивидуальный ивес семян, средний для класса и образца,
можно вычислить из журнальных записей (ом. табл. 20). Для бо¬
лее точной характеристики семян по этому признаку необходимо
взвесить отдельно каждое зерно в навеске, отобранной так же, как
для размерной характеристики. Используют для этой цели торси¬
онные весы.
С индивидуальным весом, тем более с удельным, корреляцион¬
но связаны посевные качества семян. Удельный вес семян опреде¬
ляют, как сказано в подразделе «Общие вопросы методов».
Весовые показатели. Абсолютным весом семян принято
называть вес 1000 воздушносухих семян, выраженный в граммах.
Высокий абсолютный вес обычно связан с крупным размером зе¬
рен. При равном размере зерен абсолютный ,вес характеризует
плотность внутренней структуры зерна, и таким образом опреде¬
ляет запас содержащихся в нем питательных веществ. Определя¬
ют абсолютный вес в соответствии с требованиями ГОСТ 1084—64
следующим образом.
Образец чистых семян после анализа на чистоту насыпают на
стол ровным слоем в форме квадрата; делят его по диагоналям на
четыре треугольника и из двух противоположных треугольников
отсчитывают две пробы по 500 семян (или для мелкосемянных
культур две пробы по 1000 семян). При этом зерна берут подряд,
без выбора и пропуска. Отобранные пробы семян взвешивают на
технических весах с точностью до 0,01 г.
)При расхождении в весе между двумя навесками более 3% от
среднего значения отсчитывают и взвешивают третью навеску. Аб¬
солютный вес определяют по двум навескам, имеющим наименьшее
расхождение.
Одновременно определяют влажность семян, после чего, внося
поправку на влажность, вычисляют абсолютный вес по формуле:
где q — искомый абсолютный вес, г;
G — вес 1000 шт. семян, г;
W—влажность, %•
Натуру, вес семян (в г) в объеме 1 л, определяют на литровой
пурке (рис. 6), состоящей из мерки, наполнителя, цилиндра с во¬
ронкой, ножа и весов с разновесами.
Оцределение натуры семян на пурке проводят в такой последо¬
вательности: а) в щель мерки вставляют нож, на который кладут
падающий груз, а затем на мерку надевают наполнитель; б) семе-
34
па насыпают в цилиндр,
установленный на напол¬
нителе, и, нажимая на ры¬
чажок замка, открывают
заслонку воронки; в) бы¬
стро, но без сотрясений,
вынимают нож из мерки—
груз и семена при этом
упадут в мерку; г) в
щель снова вставляют
нож, отрезая при этом
избыточный слой насы¬
панных семян; д) мерку с
наполнителем снимают с
подставки, наполнитель
отделяют, задержавшие¬
ся на ноже семена выбра¬
сывают и вынимают нож
из щели; е) мерку с семе¬
нами подвешивают к ко¬
ромыслу и взвешивают
семена с точностью до
0,5 г. Полученный вес се¬
мян численно равен их
натуре; если же ем¬
кость пурки составляет
0,5 л, то натуру N вычис¬
ляют как A/r = 2Q, где Q—
вес семян В полулитро- Рис 6 Литровая пурка.
вой мерке.
Для каждого образца семян производят 1не менее двух парал¬
лельных определений натуры. Между параллельными определени¬
ями допускается расхождение не более 5 г (для овса и подсолнеч¬
ника— не более 10 г).
■Усилие т ер е>б л ени я стеблей и усилие отрыва
бобов от стеблей. Для определения усилий -теребления ис¬
пользуют пружинный динамометр с фиксирующей стрелкой. Вмес¬
то зажима (применяют 'изогнутый крючок из стальной .проволоки
толщиной 3—4 мм. Точность определения 0Л кг. Направление вы¬
дергивания под углами в 90° и 30° к горизонту- Определение про¬
водят в 10 /пунктах, расположенных по диагонали участка. В каж¬
дом пункте делают по 10 определений. При опытах измеряют диа¬
метр стебля у его основания с точностью до 0,-1 мм и определяют
влажность стеблей и почвы. Дают характеристику механического
состава почвы.
Усилие отрыва бобов от стеблей определяют на (Приборе Д-10
с точностью (разрывной нагрузки) 0,1 кг. Направление силы отры¬
ва боба — вдоль’его 'плодоножки.
2*
35
Рис. 7. Классификатор обмолачиваемости зерновых культур.
Ори подготовке пробы в «ее -включают не менее 50 растении на
10 пунктах участка; .с каждого из них отрывают .на приборе три бо¬
ба: в центре, в нижней трети и в верхней трети плодоноюящей зо¬
ны растения. Результаты опыта записывают в журнал.
Прочность связи зерна с колосом. Колосьям зер¬
новых культур свойственна большая или меньшая способность к
отделению зерна от стержня, что определяет обмолачиваемость и
осыпаемость данного вида или сорта. Для оценки обмолачдааемости
применяют классификатор обмолачиваемости зерновых культур
конструкции ВИСХОМ. При его помощи определяют работу, необ¬
ходимую на выделение одного зерна из колоса, в зависимости от
различных факторов (сорт, спелость, влажность, морфологические
особенности строения колоса и др.)* Классификатор обмолачива¬
емости (рис. 7) состоит из корпуса, рычага, стакана, рукоятки,
гребенки, зажимной цанги с гайкой-баращком, пружины и амор¬
тизатора. Прибор надежен в эксплуатации, портативен. Его вес
8 кг, размеры 160X372X050 мм.
Работа прибора основана на принципе использования сил инер¬
ции, возникающих при ударе. Скорость удара от 1 до 18,2 м/сек,
с 10 интервалами — ступенями. Перед определением обмолачивае¬
мости в образце измеряют содержание влаги.
Каждый колос подвергают однократному удару последователь¬
но, начиная с первой ступени скорости до последней. На последней
ступени при необходимости проводят трехкратный удар, после чего
оставшиеся в колосе зерна считают недомолотом.
'36
После каждого удара вымолоченные зерна извлекают из
стакана, считают и взявеишвают с точностью до 0,01 г. Недомолот
вымолачивают вручную и учитывают отдельно. Результаты опыта
записывают в журнал (табл. 21).
Таблица 21
Культура_
Определение обмолачиваемости
Сорт_
Вымолот зерна по ступеням скорости
в штуках
в граммах
Недомолот
в %
Ч Я
о х со
я щ «
аг а о.
QJ О
Ы со О
В таблице названы лишь три вертикальные колонки, соответ¬
ствующие 1, <2 и 3-й ступеням скорости удара. Фактически же
в приборе имеется 10 ступеней скорости, и поэтому в рабочем
журнале надо предусмотреть 10 вертикальных граф для записи
чиюла зерен, выделенных на .каждой ступени.
Относительные показатели обмолачиваемости вычисляют та¬
ким образом, что вес зерен, выделившихся на дайной ступени при¬
бора, выражают в процентах от общего веса зерна, содержащего¬
ся в 20 колосьях. Недомолот также выражают в процентах.
Таким образом, получается ряд относительных показателей, сумма
которых равна 100.
Одним из важ1ных оценочных показателей обмолачиваемости
культуры служит удельная работа, необходимая на выделение од¬
ного зерна. Ее вычисляют по формуле:
т v2
где а — работа вымолота одного /зерна, гсм\
т — масса асех зерен, выделенных на дайной ступени;
и — скорость удара, м/сек;
п — число зерен, выделенных при ударе.
Чем больше а, тем труднее поддается обмолоту данная куль¬
тура.
Энергоемкость обмолота в условиях, где участвуют силы тре¬
ния и сжатия, можно определить при помощи маятникового копра
МК. Рабочий орган в этом случае делают из стали в форме вилки
37
с регулируемой щелью и крепят к нижнему концу маятника. Об¬
разец закрепляют в зажи.ме. Маяпник поднимают в исходное по¬
ложение на угол, соответствующий скорости удара 3,5 м/сек.
Падающий маятник захватывает колою и протягивает его через
щель, размеры которой устанавливают несколько меньше толщины
колоса. Удар, сжатие, трение до известной степени воспроизводят
работу молотилки
Вымолоченное зерно учитывают и вычисляют работу на вымо¬
лот.
(Показателем способности к обмолоту может служить удельная
работа, отнесенная к одному вымолоченному зерну. Чем она мень¬
ше (при равных условиях), тем выше способность к обмолоту
данной культуры, сорта, вида, образца.
Прочность бобов и зерен в статических услови¬
ях определяют на эмстензометре с реверсивным приспособлением.
Показателем прочности служит усилие, соответствующее появле¬
нию трещины на створке боба или на зерне. Измеряют усилие
с точностью до ±0,1 кг. Направление нагрузки — >по толщине боба.
Прочность зерна определяют сжатием по толщине, ширине
и длине. Однако для основной оценки по этому свойству данного
образца (партии, сорта) достаточно испытать 50 зерен в трехкрат¬
ной повторности при сжатии только по толщине. Зерно для опытов
берут в фазе полной спелости при естественной влажности, харак¬
терной для данной зоны в этот период.
Динамическому воздействию подвергают бобы для определения
разрушаемое™ их под действием удара. Для опытов бобы в фазе
полной спелости отделяют от 100 растений, которые берут на опыт¬
ном участке. От них обычным путем отбирают средний образец,
не менее 50 бобов, который и поступает на испытание ударом
(сбрасыванием). Бобы по одному сбрасывают с высоты 2 м. Ис¬
ходное положение боба перед сбрасыванием —горизонтальное.
Боб считают разрушенным, если имеется начало вымолота зерна
или наблюдается трещина в створках. Если с первого удара боб
не разрушен, то опыт продолжают до разрушения.
Таблица 22
Разрушение бобов ударом при сбрасывании на металл
Дата опыта |
Название
растения
и сорт
Относительная
влажность воз¬
духа, %
Влажность ство¬
рок, %
Средний вес
боба, г
Разрушено бобов при числе сбрасываний
1
2 . 10
10
всего
шт.
%
шт.
%
шт.
%
шт.
%
38
Стойкость удару измеряют и записывают в журнал (табл. 22)
условия, сопутствующие опыту: вес боба, влажность створок, от¬
носительная влажность воздуха. Применяют для удара металли¬
ческий лист толщиной 3 мм.
Аэродинамические свойства семян, определяющие
шх поведение в воздушном потоке, широко используют при очистке
семенной смеси и сортировании семян- Эти свойства семян опре¬
деляются сопротивлением воздушной среды. Семена с большим
аэродинамическим сопротивлением перемещаются медленнее се¬
мян с меньшим сопротивлением. Различная скорость движения
составных частиц семенной смеси позволяет очищать и сортировать
семена.
Величина аэродинамического сопротивления зависит от ряда
факторов, в первую очередь от площади миделевого сечения се-
мжн, их веса, формы, характера поверхности, относительной ско¬
рости, удельного веса .воздуха.
Сила сопротивления движению R выражается формулой:
где k — коэффициент сопротивления;
у — удельный вес воздуха;
g — ускорение силы тяжести;
F— миделево сечение;
v — относительная скорость тела в воздухе.
Здесь миделево сечение вычисляют как площадь проекции се¬
мени на плоскость, перпендикулярную направлению движения.
В горизонтальном или наклонном направлении воздушный по¬
ток действует на зерно с силой, под влиянием которой оно приоб¬
ретает некоторое ускорение. Последнее выражается формулой:
(Когда относительная скорость семени равна абсолютной ско¬
рости воздушного потока, но обратно направлена, такая скорость
называется критической иКр и определяется по фррмуле, в которой
сила .сопротивления R приравнивается весу семени G:
R=k — Fv2,
S
где т — масса семени;
G — вес семени;
коэффициент парусности.
G = R = k — Fvкр »
g
откуда
39
Для определения аэродинамической скорости семян, а также
для разделения семян на классы по этому признаку служит рота-
метрический порционный пневмоклассификатор РПП-30 конструк¬
ции ВИМ.
Чистота семян. Для оцен-ки работы зерноочистительных
машин определяют чистоту семян; она характеризуется отноше¬
нием веса семян основной культуры к исходной навеске в про¬
центах.
Засоренность семян определяют -по двум навеюкам, взятым для
каждой культуры в количестве: просо— 20 г; пшен-ица, рожь, овес,
ячмень, гречиха, рис, чечевица — 50 г; соя—100 г; 'кукуруза, го¬
рох, фасоль, нут — 200 г.
Для выделения первой навески образец высыпают на гладкую
поверхность, тщательно перемешивают, разравнивают и оформля¬
ют в виде прямоугольника толщиной не более 1 см.
При помощи двух совочков, на/правляемых один к другому до
соединения, отбирают 16 выемок в шахматном порядке.
Объединенные и перемешанные, они составляют первую навес¬
ку. 'Выем™ для второй навески отбирают в промежутках между
местами взятия выемок для первой навески.
Анализ обеих навесок на засоренность проводят, руководст¬
вуясь ГОСТом 10854—64. «Методы определения качества зерна».
Такие деформации, как растяжение стеблей, их разрыв, сжатие,
сплющивание, изгиб, излом, резание и др., а также коэффициенты
трения растений и семян в статических и динамических условиях
исследуют по методике, изложенной выше.
Зерновые широкорядного способа посева (кукуруза)
Размещение кукурузы на опытном участке определяют
так же, мак и других растений (то методике). При ма/осовом изме¬
рении ширины междурядий с помощью рулетки, натягиваемой
поперек рядков, нулевое деление рулетки удобно совмещать
с крайним ряд-ком (номер один). Результаты измерений записы¬
вают в журнал (табл. 3). Эти записи позволяют вычислить сред¬
нюю ширину для всех междурядий, а также отдельно для стыко¬
вых и основных (‘кукурузу высевают обыкновенно ше|стир(Ядной
сеялкой, поэтому 6-е, 12-е, 18-е и т. д. междурядья оказываются
стьпкювыми). Ширина .каждого из них составит:
Номер междурядья . . 6-е 12-е 18-е Среднее
Его ширина:
по показаниям рулетки с7—с6 с13—ci2 Cj9—Ci8 Хс
пс
в сантиметрах 83 50 65 67
Ширину основных междурядий вычисляют аналогично:
20
а0
40
где Sc — суммарная ширина стыковых междурядий, см;
пс — число стыковых междурядий;
So — суммарная ширина основных междурядий;
п0 — число основных междурядий.
.Названные параметры учитываются при обосновании и проек¬
тировании машин пю уходу за кукурузой. За весь период от начала
междурядных обработок до уборки эти параметры остаются не¬
изменными.
Другие параметры, характеризующие положение растений
<в пространстве, непостоянны; они сильно изменяются от одной фа¬
зы спелости к другой и оказывают существенное влияние на усло¬
вия работы уборочных машин. К ним относятся полегание расте¬
ний и отвисание початков.
Для о/пределения полеглости на опытном участке выделяют
200 подопытных растений и у каждого угломером измеряют угол
отклонения стебля от вертикали (угол ср).
Результаты записывают в журнал ((табл. 23).
Таблица 23
Характеристика полеглости растений
Количество растений
Фракции по степени полеглости
шт.
%
Неполегшие
80
40
Слабополегшие (угол ср до 30°)
60
30
Полегшие (ср от 30° до 60°)
40
20
Сильно полегшие (<р больше 60°)
20
10
Разные сррта обладают разной устойчивостью к полеганию,
что позволяет выразить эту устойчивость в баллах по способу, ко¬
торый понятен из следующего примера:
(80X5) + (60X4) + (40X2) + (20X0)
; — =3,6 балла.
Здесь 5, 4, 2, 0 — устойчивость в баллах растений из 1, 2, 3, 4-й
фр амци й ооответстве-нно.
Отвисание початков увеличивается с возрастом растений. Учет
и оценку отвисания проводят, как учет и оценку полегаемости.
Початки по степени отвисания делят на фракции в зависимости
от угла фп (между осью початка и стеблем): неотвисшие — до 30°,
отвисшие —30—90°, сильно отвисшие — более 90°.
Углы <рп следует измерять у всех початков (не менее 100 рас¬
тений), выбранных на опытном участке так же, как при определе¬
нии полеглости растений.
41
Устойчивость против отвисания может быть оценена баллом,
причем (растения с неотвисшими початками получают 5, с отвис-
шими 3 и сильно отвисшими 0.
Размерные особенности кукурузы характеризуют по высоте
(растения, диаметру стебля, высоте прикрепления початков, по¬
ложению центра тяжести растения и размерам початков и зерен-
Высоту растения при помощи рейки или рулетки измеряют как
расстояние от поверхности почвы до высшей его точки. Диаметр
стебля измеряют на середине третьего междоузлия при помощи
штангенциркуля, с погрешностью не более 1,0 мм. Высоту и диа¬
метр измеряют на одних и тех же растениях.
Высоту прикрепления початка (расстояние от почвы до узла
крепления ножки к стеблю) измеряют так же, как высоту расте¬
ния. Одновременно с измерением высоты положения початков под¬
считывают их количество на растении. У зубовидных сортов ку¬
курузы обыкновенно бывает на растении два початка, иногда
полтора (один полноценный, второй — недоразвитый), один или
совсем без початков.
Для растения, имеющего два или полтора початка, высоту
крепления намеряют раздельно у каждого. Это должно найти от¬
ражение в таблице.
Табличные данные позволят распределить початки по зонам вы¬
соты, а также найти минимальные значения, указывающие на до¬
пустимую высоту среза кукурузы при ее уборке жаткой.
Положение центра тяжести растения кукурузы определяют так,
как и других зерновых, Растения .для этой дели срезают вручную
на высоте 100 мм от почвы.
У початков, очищенных от оберток, определяют размеры: дли¬
ну— от основания початка до его вершины и диаметр — на сере¬
дине длины початка.
il 1очаткн, иаюльзо/вшипые дли размерной характеристики,
подвергают нормальному ручному обмолоту. Ненормальность об¬
молота состоит в том, что конусообразная часть основания зерна
отламывается и остается в ячейках стержня, а отделяемое зерно
имеет искусственно заниженную длину. Это наблюдается при об¬
молоте недозревших початков.
Полученное зерно тщательно перемешивают и от него кресто¬
образным делением отбирают навеску — не менее 200 зерен. Из¬
меряют длину, ширину и толщину каждого зерна в навеске
с погрешностью ±0,1 мм, для более точных .опытов — с погреш¬
ностью не более ±0,01 мм. Измерения проводят с помощью
штангенциркуля или зерномера, оснащенного индикатором. Изме¬
ряют зерно на середине его длины (толщину и ширину) и по оси
симметрии (длину).
Весовые особенности кукурузы характеризуют содержанием
влаги в растении и его органах, весом растения в целом и по ча¬
стям (стебель, листья, початки), насыпным (объемным) и удель-
ньш ве1сом.
42
/Влажность зерна определяют методам высушивания навесок
в бюксах так же, как требует ГОСТ 1.0854—64. Незерновую часть
урожая перед определением влажности измельчают на частицы до
5 мм, тщателыно перемешивают, отбирают среднюю пробу, от
нее — две навески, по 3—5 г каждая, которые помещают в бюксы
и высушивают в -сушильном шкафу до постоянного веса.
Средний .вес растения кукурузы в целом и по частям определя¬
ют так же, как у других зерновых.
Насыпной вес печатав .можно определить, подобрав тару
с поперечным сечением, превышающим максимальную длину по¬
чатка не менее чем в 3 раза. Насыпной вес измельченной для
силосования кукурузы определяют с помощью специальной пурки.
Удельный вес зерна измеряют с помощью приспособленных
для эной цели ветв.
После окончания опыта по определению среднего веса расте¬
ния остаются неочищенные початки. Все или пробу от них (не ме¬
нее 50 штук) используют для определения весового состава по¬
чатка. Для этого сначала отделяют оберточные листья, затем
плодоножку, после чего вымолачивают зерно. Полученные продук¬
ты порознь взвешивают, результаты записывают в табл. 24.
Таблица 24
Весовой состав початка
Дата
Фаза
спело¬
сти
Влаж¬
ность
зерна,
%
Сорт
Поряд¬
ковый
1 омер
початка
Вес, г
уборки
опыта
плодо-
I ожки
оберт¬
ки
зерна
стерж¬
ня
всего
початка
Средний вею растения в фазе молочно-восковой спелости для
кукурузы, посеянной на силос, можно определить приближенно
расчетным путем по формуле:
q=kD2H,
где q — |вес расте/ния, г;
Н — высота растения, см;
D—диаметр стебля на середине участка между лервым узлом
и узлом крепления ножки початка, см\
k —коэффициент перевода размерных параметров в весовые.
Для зубовидных сортов кукурузы и в .нормальных условиях
выращивания можно пользоваться значениями коэффициентов k,
приведенными в табл. 25.
Этот способ дает погрешность порядка 3—'5% при определе¬
нии среднего веса растения и 10—20% при определении веса еди-
43
Таблица 25
Значения размерно-весовых коэффициентов k
по фазам развития кукурузы
Значения k
Высота растения, см
для первой
половины фазы
мо лочно-вос¬
ковой спелости
для второй
поювины фа¬
зы молочно¬
восковой
спелости
Н < 100
0,30
0,40
От 100 до 150
0,33
0,43
От 150 до 200
0,35
0,46
Н > 200
0,37
0,50
Примечание. Для растений с признаками угнетенного со¬
стояния значения k уменьшать на 5—10%, для растений, разви¬
тых выше среднего, увеличивать на столько же.
ничноло растения. Для уменьшения погрешности целесообразно
эмпирически уточнить значения k, с тем чтобы оно ближе соот¬
ветствовало растениям данной плантации, данного возраста и сор¬
та. Для этого нужио срезать, взвесить и измерить неаколько де¬
сятков растений, после чего определить значения &.
(Coin р о ти)в л е ни е механическим нагрузкам. У ку¬
курузы основными объектами испытания на прочность являются
стебель, початок и ззрно. Их подвергают деформациям сжатия,
растяжения, изгиба, резания и некоторым другим. Для изучения
этих деформаций п-рименяют статические нагрузки, иногда дина¬
мические*
■Свежесрезанный стебель подвергают испытанию на сжатие при
помощи экстензометра, на реверсивных площадках которото мре-
пят рабочие органы —элементы вальдов с радиусом около 40 мм-
Образец длиной не менее 200 мм вырезают ,на середине участка
стебля между поверхностью почвы и узлом крепления плодоножки;
образец заправляют так, чтобы сжатию подвергалась середина
междоузлия. В начале нагрузки образец в горизонтальном и нор¬
мальном к оси вальцов положении удерживают рукой.
© результате опыта должны быть установлены величины на¬
грузок, потребных для деформадии, на 20, 40 и 60% к диаметру
образца. Поэтому сжатие проводят в три этапа. В начале и кон¬
це каждого этапа нагрузку приостанавливают и записывают
в журнал показания индикатора и счетчика прибора. Чтобы знать
момент приостановки процесса (например, момент, когда величина
сжатия достигла 20%)» нужно приспособить какой-либо простей¬
ший измеритель зазора между (вальцами или же на запасных об¬
разцах путем тренировки научиться определять искомый момент,
учитывая, что абсолютная деформация образца А в мм зависит от
двух величий:
44
A=H-h,
где Я — перемещение нижюего зажима, мм (регистрируется счет¬
чикам);
h — стрела прогиба белочки, мм (регистрируется индикато¬
ром).
Деталь'ные первичные записи в журнале следует вести по
следующему примерному образцу (табл. 26).
Таблица 26
Первичная запись результатов испытания образца на экстензометре
Дата
Наименование
образца
Влажность образца, %
Размеры образ¬
ца, мм
По сазания
прибора,
мм
Деформа¬
ция образца
Нагрузка
уборки |
I
опыта
внешний диа¬
метр D \
1
внутренний
диаметр d
» ^
3*
« к-
3?
о X
ч а>
С V
индикатора
счетчика
абсолютная,
мм j
относитель¬
ная, %
на образец, кг
на единицу |
сечения,
кг!мм2 1
П01СЛС обработки результаты могут быть представлены в
табл. 27.
Таблица 27
Деформации и нагрузки при сжатии стебля
Дата
Сорт
Фаза спелости
Влажность образца, %
Диаметр образ¬
ца в зоне сжа¬
тия, мм
Порядковый номер
образца
Этапы сжатия
Нагрузка по этапам,
кг
уборки
опыта
D
d*
№ этапа
деформация
образца, %
1
1
20
л
2
40
Р2
wt
А
dt
3
60
Р3
^2
d2
d,j
2
1
20
2
40
3
60
* d — диаметр центральной (сердцевинной) части образца
45
Рис 8. Зажим для
определения прочнос¬
ти связи зерна со
стержнем початка.
1 — винт, 2 — гайка; 3 —
осевая игла, 4 — боковая
игла; 5 — кронштейн.
Прочность-связи початка с плодоножкой
определяют, отрывая его на приспособленном
динамометре типа Шопера или маятниковом
копре МК.
Испытание стебля на изгиб — из¬
лом при помощи прибора ДР-100 проводят
по общепринятой методике. Образец длиной
200 мм вырезают из середины комлевого уча¬
стка стебля (между первым узлом и местом
крепления плодоножки). На опоры образец
укладывают так, чтобы рабочий орган воздей¬
ствовал на середину междоузлия. В остальном
соблюдают уже описанные выше условия опы¬
та. Результаты записывают в журнал, причем
для образцов с некруглым сечением в графе
«толщина» записывают наименьший размер
поперечного сечения образца в точке сопри¬
косновения с наконечником.
Испытание стебля на срез прово¬
дят на приборе ДР-100. Место среза — се¬
редина третьего междоузлия. Испытания про¬
водят в фазе полной спелости зерна, при
влажности нижней трети стебля не менее
65%, а в районах выращивания кукурузы на силос—не менее 75%.
Результаты испытаний записывают в журнал.
Испытание початка на (прю 4ih ою ть с1вязи зерна
со стержием проводят путем измерения .силы, необходимой для
выдергивания зерна из стержня, направление аилы выдерживают
радиалыиое, а подопытное зерно предварительно освобождают
от связей с соседними зернами
Чтобы приготовить образец, початок очищают от обертки
и разрезают поперек— пополам. Вершинную часть выбрасывают,
из комлевой вручную удаляют несколько десятков краевых зерен.
Подопытное зерно закрепляют .в зажзим, снабженный двумя игла¬
ми (рию. 8). Чтобы боковая игла зажима свободно входила в тело
зерна,) в нем делают двухмиллиметровое отверстие, используя
электроприбор для выжигания, который при этом не ослабляет
естественную прочность связи зерна со стержнем. Зажим, закреп¬
ленный на зерне, соединяют с крючком динамографа Д-10 и, нажи¬
мая рукой на початок, выдергивают зерно из стержня. Максималь¬
ное значение силы отрыва записывается на диаграмме. С проч¬
ностью крепления зерна связано сопротивление початка обмолоту,
которое определяют измерением силы, необходимой для отделе¬
ния группы зерен методом корчевания. Для иапыташя вершинную
часть початка (примерно 7з) отрезают и выбрасывают. На ос¬
тальной части вручную удаляют большую часть зерен; оставшие¬
ся примерно 70—.90 зерен и составят подопытный пояс. На стер¬
жень надевают стальное кольцо так, чтобы оно примыкало
46
к поясу. Затем образец за¬
крепляют в соответствующем
приспособлении к работомеру
ДР-100, где измеряют силу F
(рис. 9), необходимую на вы¬
молот подопытных зерен путем
проталкивания стержня через
отверстие кольца. Кольцо де¬
лают из стального прутка диа¬
метром 8 мм. На диаграмме
прибора записывается нагруз¬
ка F и перемещение стержня
относительно неподвижного
кольца, поэтому можно вычис¬
лить угол корчевания ср, при котором происходит обмолот зерен,
например:
5
tg<p=—
где S — перемещение стержня, мм\
г — радиус поперечного сечения прутка, из которого изготав-
леню кольцо, мм.
Результаты опытов записывают в журнал (табл. 28).
Таблица 28
Испытание початков на обмолот кольцом
Сор г Да га уборки
По:азатели
№ позторности олыта
Средн.
Макс
Мин.
1
2
3 . .
п
Дата опыта
Влажность зерна, % ...
Диаметр початка, мм ...
Число зерен в поясе ....
Среднее усилие корчевания,
F, кг . . ...
То же, по расчету на одно
зерно
Угол корчевания ф° ....
Работа корчевания Л, кгсм
Удельная работа по р.асчету на
одно зерно а, кгсм
Перемещение стержня 5, см .
Здесь влажность зер.на устанавливают на оановшии анализа
зерен из опытного пояса, усилие F — !на основании измерения вы¬
соты ординаты и тарировочной таблицы. Работу А вычисляют по
формуле:
Рис. 9 Схема обмолота кольцом:
/ — кольцо, 2 — зерно подопытного пояса,
3 — стержень початка
47
р
FS
А =—-—кг см.
Удельную работу а вы¬
числяют соответственно
A FS
Рис. 10. Схема определения твердости
зерна
/ — шарик, 2 —зерно, 3 — зародыш
d
где п — количество зерен в
поясе, шт.;
F — сила корчевания,
кг;
S — перемещение стерж¬
ня относительно
кольца, см.
В созревающем початке уменьшается количество (влаги. В этом
процессе подсыхания существенно изменяются механические свой¬
ства зерна, прежде всего его твердость.
Твердость т определяют методом вдавливания стального ша¬
рика в образец на глубину от 0,7 до 0,9 мм. Навеску (не менее 30
зерен) отбирают так же, как для определения влажности. На каж¬
дом зерне путем вдавлдааингия плунже1ра-1шар|ижа диаметром 2±
±0,01 мм делают отпечаток диа)метр01м d и глубиной А, как пока¬
зано на рис. 10.
Площадь поверхности такого отпечатка S вычисляют по об-
щеп р И1НЯТ0 й ф ор му л е:
где d — диаметр шарика, мм;
h — глубина погружения шар'ика, мм;
Р — нагрузка на зерно, кг.
Испытание зерна на твердость проводят при помо¬
щи экстензометра, приспособление которого в данном случае сос¬
тоит в том, что в одной из пластин реверсивного устройства дела¬
ют отверстие с резьбой для закрепления плунжера-шарика. Зерно
«вниз зародышем укладывают на металлический брусок, который
устанавливают в центре второй пластины реверсивного устройст¬
ва (рис. М).
Нагружу на зерно увеличивают плавно от нуля до максимума;
останавливают, а затем снимают нагружу после погружения ша¬
рика на глубину примерно 0,7—0,9 мм; момент остановки опреде¬
ляют эмпирически.
После снятия нагрузки и осмотра зерна (на .нем не должно быть
ни трещины, ни разрыва оболочки) обрабатывают записи иока-
S = ndh,
а твердость т вычисляют как
Р Р
48
заний счетчика и индикатора и вычисляют
глубину погружения h (с погрешностью не
более 0,01 мм).
Опыты, в которых обнаружится, что
Л> 1 мм или Л<0,6 мм, бракуют и делают
вновь. Так же поступают с неудавшимися опы¬
тами, в которых нагрузка вызвала раскалыва¬
ние зерна или разрыв оболочки; оба случая
легко обнаруживаются резким движением
стрелки индикатора в направлении, обратном
нормальному. Результаты арифметической об¬
работки записей объединяют в табл. 29.
Некоторые механические свойства расте¬
ний кукурузы определяют в условиях дина¬
мических нагрузок. Например, прочность крепления початка харак¬
теризуется количеством энергии (работы), необходимой на разрыв
плодоножки. Эту деформацию можно осуществить на маятнико¬
вом копре, для чего початок вместе с плодоножкой отрезают от рас¬
тения и освобождают от оберток.
Рис. 11. Определение
твердости зерна:
/ — плунжер, 2 — зерно;
3 — опора.
Таблица 29
Сорт_
Твердость зерен кукурузы
Дата уборки
Показатели
№ повторности опыта
Средн.
Макс
Мин.
Дата опыта
Влажность зерна, % • •
Глубина погружения ht мм
Нагрузка Р, кг . . . .
Площадь 5, мм2 . . . .
Твердость т, кг)мм2 . . .
Плодоножку закрепляют в откидном зажиме, а початок — в
зазюре между вертикально поставленными вальцами, укрепленны¬
ми на плите маятникового копра. Маятник 1веоом аколо 1,5 кг
взводят на упол‘ р0 не менее 90°, что обеспечивает запас потен¬
циальной энергии,, достаточный для разрыва наиболее проч'ной
плодоножки. Нормальное место отрыва плодоножки — у основа¬
ния початка. В отдельных случаях место разрыва может отстоять
от основания на 1 см и далее. Такие опыты следует браковать.
Аналогично определяют и работу резания стебля. Маятниковый
копер для реза/ния стеблей кукурузы приспосабливают следующим
образом (|рис. 12).
Нож крепят на конце маятника вместе с грузом 4. Противоре-
жущую пласти/ну 3 болтам-и или заклепками укрепляют на плите.
4 Заказ 7393
49
Рис 12 Маятнпконый копер, приспособленный для ре-
чан пн стеблей кукурузы
1 — ручка, 2 — зажим, 3 — противорежущая пластина, 4 — груз,
5 — палец, 6 — рукоятка, 7 — образец
Для подачи образца и регулировки толщины стружки игагтользуюг
ходовой винт, который вращают при помощи пары конических
шестерен и ручки 1. Вращаемый ходовой винт перемещает
(iBiBqpx — <в!Н'из) зажи-м 2, в котором закрепляют образец 7. Исход¬
ный угол ,р0 обычно .равен 90-М200. Если необходимо .применить
более высокую скорость резания, угол бросания увеличивают,
например до 150°. Для этого держатель маятника можно изго¬
товить в !ваде вертикального стержня с пальцем 5. Чтобы бросить,
маятник с заданного угла, поворотом стержня за рукоятку 6 вы¬
водят палец 5 из-под штанги маятника. Падающий маятник отре¬
зает стружку и бросает ее на расстояние 1—2 м. Энергия на срез;
и бросание может быть вычислена по приведенной формуле (под¬
раздел «Приборы»).
50
~-с
M
£
Э—г
■1L jfl, > б >
U
Рис. 13. Схема определения силы трения зерна
по зерну:
Q — груз, Я — нижняя площадка, Пх — верхняя площадка,
И — игла, a—ai и Ь—Ьх — зерна, Т — направление силы
Фрикционные с IB о й € т в а. Лист, стебель, початок, зерно —
это основные части растения, которые при уборке и обработке ку¬
курузы находятся iB контакте с рабочими органами машины.
Овойства .поверхности этих частей растений характеризуют «ко¬
эффициентами трения. Рабочие органы уборочных машин изготов¬
ляют из разных материалов — !стали, дерева, прорезиненного рем¬
ня, пластмасс и др. Поэтому коэффициенты трения покоя и
движения растений определяют на поверхностях, изготовленных
из эних ж<е материалов.
Кроме того, имеют значение, особенно в технологии обмолота
початков, коэффициенты трения зерна по зерну, а также зерна по
обертке. Оилу трения зерна по зер'ну определяют на приборе тре¬
ния покоя, но в(место обычной каретки применяют две площад¬
ки— нижнюю, закрепляемую на столике прибора жестио, и верх¬
нюю, к которой прикладывают силу, измеряемую прибором трения.
Для того чтобы измерить силу трения, не меняя характера ес¬
тественного контакта между зернами в п-очатке, образец готовят
следующим образом. Из середины початка вручную выделяют
пару смежных зерен. Одно укладывают на нижнюю площадку,
а другое прикрепляют к верхней площадке с помощью «иглы
(рис. 13). Из других мест того же початка выделяют еще две пары
зерен, которые располагают на .нижней площадке в вершинах
равнобедренного треугольника, если смотреть сверху. В центре
треугольника, на верхнюю площадку, устанавливают груз весом
200 г, посредством нити соединяют площадку с силоизмеряющим
устройствюм прибора и затем определяют силу трения и коэффи¬
циенты трения обычным путем.
Если с одной площадки убрать зерна и на их .месте закрепить
оберточные листья; то указанным способом можно определить
коэффициент трения зерна по обертке.
ТЕХНИЧЕСКИЕ КУЛЬТУРЫ
Лен-долгунец
Убирают лен тереблением, коцда наступает раннежелтая спе¬
лость. Это обеспечивает наибольший выход волокна лучшего ка¬
чества.
51
Для определения спелости стеблей и коробочек на-
бираюлг Ш проб из горстей лына, взятых вблизи площадок, зало¬
женных для определения урожайности. Из каждой такой пробы
отбирают 100 растений в 'средний образец и подсчитывают в про¬
центах, сколько в нем зеленых, желтых и бурых коробочек. Стеб¬
ли раскладывают соответственно на три фракции. Цвет стеблей
льна в целом отмечают по стеблестою.
Для определения биологической урожайности льносоломки
и семян льна, а также засоренности участка пробы берут с 10 пло¬
щадок размером 1 м2 каждая. Площадки эти закладывают по диа¬
гонали или в шахматном порядке, с них вытеребливают все стебли
льна и сорняки высотой свыше 15 см и связывают в снопы, отме¬
чая этикетками. Затем снопы отправляют в лабораторию для ана¬
лиза. Здесь их разбирают на две фракции — чистый лен и ссрняки,
подсушивают и обмолачивают, затем взвешивают отделыно льно-
солммку и семена. Перед взвешиванием определяют влажность
стеблей, семян и сорняков. Установив биологический урожай, оп¬
ределяют абсолютный вес семян, их влажность и всхожесть. Все
определения проводят в соответствии с ГОСТ.
Густоту стеблестоя (подсчитывают по числу вытеребленных ра¬
стений с десяти площадок.
(Полеглость определяют так же, как у зерновых, но различают
три группы полеглости: сильную (коробочки находятся на расстоя¬
нии 20 см от земли и ниже), среднюю (коробочки находятся на
раюстоянии 20—40 см от земли) и 'слабую (коробочжн расположе¬
ны выше 40 см от земли).
Лолеглость характеризуется как оплошная или пятнами.
Размерно-весовые показатели определяют на 100 ра¬
стениях, взятых из ленты, подготовленной следующим образом.
Вытеребленные с десяти метровых площадок растения свя¬
зывают в сноп и в герметической таре доставляют в лабораторию,
где их расстилают на полу в ленту ровным слоем толщи¬
ной 1 см.
©31Я1В нешолько пор-ций из разных мест ленты, составляют
среднюю пробу из 100 растений и по ней определяют общую длину
растения, техническую длину стебля, длину корня, соцветия, диа¬
метр стебля и вес отдельных чаютей растения.
Общая высота — это расстояние от семядольных (первых при
всходах) листочков до верхушки самой высокой коробочки.
Техническая длина — расстояние от семядольных листочков до
первой ветки соцветия несущей коробочки.
Длину соцветия вычисляют вычитанием из общей высоты расте¬
ния технической длины.
Диаметр стебля -определяют штангенциркулем на середине тех¬
нической длины стебля.
Число коробочек на растении устанавливают путем их подсчета.
Число утерянных коробочек определяют по уцелевшим цветонож¬
кам соцветий.
52
Указанные измерения и -подсчеты проводят на к аж дам растении
пробы. После измерения растеше рав'резают на три части и каж¬
дую взвешивают с точностью до 0,01 г. Результаты измерений и
взвешиваний записывают в табл. 30.
Таблица 30
Основные размеры и вес растения льна
Сорт Дата уборки Фаза спелости
Порядковый №
растения
Влажность,
96
Длина мм
а
ы
а» 1
Вес, г
Дата опыта
стеблей
коробочек
корня
стебля
соцветия
Трастения в
целом
Диаметр стебл
мм
Число коробоч
на одном расте
НИИ, шт.
корня
стебля
соцветия
растения в
целом
Выход семян определяют после подсушивания коробочек со
100 растений. Ручным перетиранием коробочки обмолачивают,
полученные се.мела взвешивают, а результаты записывают
(табл. 31).
Таблица 3f
Вес коробочек и семян
Сорт Дата уборки Фаза спелости
Дата
опыта
Название образца
Влажность, %
Количество
Вес, г
коро¬
бочек
семян
соцве¬
тий
коро¬
бочек
соцве¬
тий
коро¬
бочек
семян
из всех
коро¬
бочек
Для определения центра тяжести из той же ленты отбирают
50 растений.
Насьипной и удельный вес коробочек и семян, а также центр
тяжести растения определяют по методике, изложенной выше.
Содержание луба в стебле. В оостав стебля входит лу¬
бяная часть (кора). У льна-долгунца это наиболее ценная часть,
растения, содержащая технические волокна, ради которых воздел ы-
5а
вается культура. Содержание луба в стебле определяют следую¬
щим юпособом.
Отбдорают из ленты 600 растений и, очесывая проблем, удаляют
коробочки. Полученные стебли -связывают в три снопа по 200 стеб¬
лей в каждом. Оноп взвешивают (<с точностью до 1 г) и обрабаты¬
вают на лабораторной мялке с рифлеными вальцами. Стебли пор¬
циями по 5—10 шт., вершинами вперед, при ослабленном давлении
пруж1И1ны однократно пропускают через вальцы при .скорости вра¬
щения рукоятки 15—20 об!мин.
Цель обработки—сплющивание и гофрирование стебля, что
способствует сдвигу луба относительно древесины по камбиальному
слою. Гофрированные таким образом стебли расстилают в .крытом
помещении тонким слоем на полу, где они подсыхают до влажности
14—16%- Затем стебли с целью удаления древесины (костры)
вновь обрабатывают на той же мялке при давлении пружины око¬
ло 10 кг\ если потребуется, пропускают каждую порцию 2—3 раза.
Из полученного пучка луба энергичным встряхиванием дополни¬
тельно удаляют слабо связанную древесину. Остатки прочно свя¬
занной древесины тщательно удаляют с помощью подручного ин¬
струмента (например, тупого лезвия).
Очищенный от древесины луб взвешивают и вычисляют про¬
цент его содержания по формуле:
с* ^--100%,
где q—вес луба, приведенный к 15%-ной влажности;
Q — вес очесанных стеблей той же (влажности.
Чтобы вычислить вес очесанных стеблей (и луба), можно вос¬
пользоваться формулой:
п _ Qo(m-Wo)
®ll~ m~w7 ’
где Qn — искомый вес продукта, приведенный к новой влажно¬
сти, г;
Qo — первоначальный (фактический) вес продукта при исход¬
ной влажности, г;
W0 — исходная влажность продукта, %;
W3 — заданная влажность, к которой приводится вес продук¬
та, %.
Усилия теребления. Для определения силы связи расте¬
ния с почвой используют динамометр, позволяющий установить
максимальное сопротивление тереблению. Среднюю часть стебля
закрепляют в зажиме динамометра и, направляя силу вертикально
вверх, выдерпичвают растения из .почвы.
•При необходимости знать не только усилие теребления, но и
путь, на котором действовала сила, применяют динамопраф-рабо-
томер; записывая диаграмму в координатах путь — шла, он позво¬
ляет вычислить работу теребления, а также осуществить не толь¬
54
ко нормальное теребление, но и под любым углом к вертикали.
Техника осуществления подобных опытов такая же, как для тереб¬
ления овощных культур.
.При исследовании -сопротивления тереблению необходимо фик¬
сировать в дополнение к обычным следующие условия опытов:
влажность и плотность почвы, глубину залегания (или длину) кор¬
ня. Результаты опытов за/письивают в табл. 32.
Таблица 32
Сопротивление растений льна тереблению
Сорт Фаза спелости
Характеристика растения
Характеристи¬
ка почвы
Параметры прибора
Дата опыта
№ опыта
диаметр
стебля, мм
длина корня,
мм
число коро¬
бочек на рас¬
тении, шт
влажность
коробочек, %
влажность в
зоне разме¬
щения кор¬
ней, %
А
Н
О
О ci
5 *
о
Ч <м
с
угол теребле¬
ния от вер¬
тикали, град
№ пружины,
ее жесткость,
кг!см
максимальное
значение си¬
лы, кг
путь действия
силы, см
Прочность к р е >п л е и и я к о р о 16 о ч е к. Вытеребливают
300 растений для испытания на прочность крепления коробочек:
100—статической нагрузкой и 200 — динамической. У 100 растений
отрывают коробочки с помощью динамографа Д-10. Усилия отрыва
каждой из них записывают в журнал (табл. 33).
Таблица 3&
Прочность связи коробочки с плодоножкой
Сорт Дата уборки Фаза спелости
Дата
опыта
Влажность
коробочек, %
Диаметр
плодоножки,
мм
№ расте¬
ния
Усилие отрыва коробожи, кг
1
2
3
среднее
Прочность крепления коробочек у остальных .200 растений опре¬
деляют методом очеса гребнем на соответственно приспособленном
маятниковом копре.
Гребень крепят на конце маятника и очес проводят при окруж¬
ной скорости вершины зуба 3,5 м/сек. Со стола прибора снимают
55-
зажимы и вместо них устанавливают специальный заж'им, в кото¬
рый и закрепляют образец льна.
Образец готовят следующим образом. .Пробу из 200 растений
делят на 10 равных частей, по 200 растений в каждой. Каждую часть
выравнивают (по комлям) и ниткой овязьцвают в пучок. На середи¬
не пучка его закрепляют в зажиме в наклонном положении так,
чтобы самая нижняя коробочка в пучке была выше вершины зуба
в момент /внедрения его в пучок; при этом условии все коробочки
пучка окажутся в рабочей зоне гребня. Тем не менее полный очес
всех -коробочек нельзя осуществить с одного удара. Для этого нуж¬
но повторить рабочий ход гребня несколько раз, причем после пер¬
вых трех ударов следует ослабить зажим и .повернуть пучок нижней
стороной вверх, вновь закрепить пучок в зажиме и продолжать об¬
работку до полного очеса всех коробочек.
•После первого удара считают число оторванных коробочек и
замечают угол взлета маятника. По полученным данньцм вычисля¬
ют работу удара:
Ai = Qr (cosa —cosp).
Вычисленное значение А\ записывают в журнал (табл. 34).
Таблица 34
Работа очеса льна гребнем маятника
Сорт Дата уборки Фаза спелости
Дата
опыта
Характеристика пучка
№
удара
Отор¬
вано
коро¬
бочек,
шт
Работа очеса, кгсм
число штук
средний диа¬
метр, мм
влаж¬
ность
коро¬
бочек,
на один
удар
по расчету
на одну
оторванную
коробочку
расте¬
ний
коро¬
бочек
стебля
коро¬
бочки
Путем деления работы А\ на число оторванных коробочек п\
вычисляют удельную работу:
At
Работа очеса за второй ход гребня составит Лг, за третий —
Az и т. д.
Суммарная работа на полный очес пучка составит:
Ac=Ai+A2+ • ■ ■ +Лт,
где т — количество ударов, необходимое для полного очеса пучка.
56
Так как из образца в 200 растений готовят и обрабатывают
10 пучков, то величину Ас определяют в десятикратной повторности.
Окончательно работу очеса пучка вычисляют как среднее арифме¬
тическое из 10 .повторностей.
Делением среднеарифметической величины Ас на среднее число
коробочек в пучке находят среднюю величину удельной работы а,
как наиболее существенный и стабильный показатель (сопротивле¬
ния льна очесу.
Испытание стебля на разрьпв проводят пр'и (влажно¬
сти 14—,16%. Разрыв образца осуществляют на эмстензометре. Для
этого образец вырезают из середины технической части стебля;
зажимную длину выдерживают 100 мм. Сопротивление разрыву
характеризуют показателем а кг/мм2.
На том же приборе проводят испытание луба на разрыв. Све¬
жесрезанные растения обрабатывают на гребне и лабораторной
мялке, заменив рифленые вальцы на 'гладкие. Перед обработкой на
мялке у каждого стебля на середине технической длины измеряют
диаметр с точностью 0,1 мм. Однократный пропуск стеблей (.при
давлении пружины 10 кг) сплющивает их. Сплющенные стебли под¬
вергаются естественной сушке до влажности 14—il6%.
Из стебля, достигшего названной .влажности, вырезают обра¬
зец длиной 1&0 мм из середины технической длины, помещают его
на стол и прижимают линейкой; линейку накладывают поперек
образца, на его середине; вершинную часть образца поднимают и
поворачивают вокруг ребра линейки на 90—120° — до полного изло¬
ма .древесины без повреждения луба. Это становился возможным
благодаря предварительному сплющиванию стебля ,и более высо¬
кой способности к излому древесины, .нежели луба. Излом древеси¬
ны нужен для того, чтобы во время испытания она не участвовала
в сопротивлении растяжению. Образец закрепляют в зажимах
экстешометра и нагружают до разрыва.
После разрыва вершинную часть образца освобождают и вы¬
брасывают, а комлевую часть очищают для измерения толщины лу¬
ба. Очистку (от древесины) делают .на расстоянии 30 мм от меата
разрыва и индикатором-зерномером с точностью до 0,01 мм изме¬
ряют толщину луба.
По данным опыта вычисляют временное /сопротивление, относи¬
тельное удлинение и модуль упругости луба. Временное сопротив¬
ление в данном случае вычисляют как
Р Р
a=~T=~ndf’
где Р — разрывная нагрузка, кг;
d — диаметр стебля перед плющением, мм;
t — толщина луба, мм.
«Сопротивление стебля лына изгибу характеризуют
величиной нагрузки и стрелой прогиба его в момент, предшествую-
57
щий излому. Испытание образцов проводят на приборе Д-10 с соот¬
ветствующим приспособлением или на работомере ДР-ilOO. Образец
длиной 200 мм вырезают из середины технической части стебля.
Опыт и записи в журнале проводят, как указано в подразделе
«Общие iRoiiupocbi».
Определение друлих 'видов деформаций не имеет специфических
особенностей. При определении коэффициентов трения коробочек
их -крепят на каретке путем закалывания иа иглы. Количество игл
5—6, на каждую из них накалывают 3—4 коробочки одинакового
диаметра с отклонениями ,не более ±0,5 мм.
Хлопчатник
Размерная характеристика растения. Высоту рас¬
тения замеряют рейкой или метром с точностью до 1 см. Одновре¬
менно определяют высоту первой (1ниж1ней) коробочки относитель¬
но поверхности почвы. Диаметр стебля замеряют у семядольного
узла штангенциркулем с точностью до 1 мм.
Компактность растения обусловливается длиной междоузлий,
углом отхождения симподия (плодовая ветка) и размерами расте¬
ния вдоль и поперек рядка.
Длину междоузлий измеряют линейкой, прикладываемой к стеб¬
лю, с точностью до 1 см. Угол отхождения (между симподием и
стеблем) измеряют угломером с точностью до 1°.
Поперечное сечение коробочки характеризуют средним диамет¬
ром, который вычисляют как среднее из толщины и ширины. Тол¬
щину и ширину коробочки измеряют штангенциркулем ib наиболь¬
шем поперечном сечении коробочки.
Длину коробочки, .кaiK и диаметр, измеряют по фазам спелости:
■начало раскрытия коробочек, полураскрытые и открытые коро¬
бочки.
Размерную характеристику проводят на 100 растениях, взятых
из пунктов с поля описанным выше методом; длину междоузлий,
угол отхождения симподиев и диаметр коробочек замеряют на пя¬
ти растениях. В тех же пунктах выбирают 30 типичных растений
для координирования, которое позеоляет определить числовыми
величинами пространственное положение корюбочек на растении.
Координирование проводят на рядке, хара/ктериом для опытного
участка длиной 20 м. При этом учитывают распределение откры¬
тых, полуоткрытых и закрытых коробочек по высоте и ширине рас¬
тения. Сырец из коробочек взвешивают на технических весах с
точностью до 0,5 г.
Весовая х а р а к т е р и с гг и к а. Распределение элементов
растения по весу на кусте в обжатом состоянии позволяет устано¬
вить весовое отношение фракций: листьев, .коробочек, (стеблей и
сырца по вертикальным зонам. Пятьдесят растений для этих опы¬
тов находят на опытном участке, как и при размерной характери¬
58
стике. Растения срезают у семядольного узла, доставляют в лабо¬
раторию и в тот же деиь обрабатывают.
Растения делят ib обжатом состоянии иа зоны по высоте (длина
каждой золы 200 мм). Для этой цели растения закладывают в
специальную рамку, соответствующую размерам рабочей камеры
хлопкоуборочной машины. Маюсу каждой зоны делят на указанные
выше фракции и взвешивают.
Объемный вес устанавливают путем взвешивания хлопка-
сырца в емкости не менее !/б4 м3.
Так как сырец легко деформируется даже при незначительных
нагрузках, то, определяя объемный вес, следует указывать, к ка¬
ким нагрузкам он относится. Испытывают образец при трех на¬
грузках: 0,01; 0,02 и 0,03 кг/см12 в трех повторностях. На хорошо вы¬
ровненную поверхность сырца, загруженного в ящик, укладывают
■прямоугольную крышку насколько меньших размеров, чем стенки
ящика. На крышку устанавливают груз из расчета 0,01 кг/см2. Вы¬
соту слоя измеряют линейкой до нагрузки и после «ее. Увеличивая
нагрузку в два, а затем в три раза, в каждом случае измеряют вы¬
соту (Н). Результаты записывают в табл. 35.
Таблица 35
Объемный вес сырца
Сорт Фаза спелости
j Дата опыта
№ повтор¬
ности
Засоренность,
%
Влажность, %
Объем _о на¬
грузки, М*
IJmcoui ело,i сырца, см
при нагрузках, кг/см1
Объемный вес сырца,
кг1мл при нагрузках,
кг[см2
0
0,01
0,02
0,03
0
0,01
0,02
0,03
П р о ч'н о -с т ь с© я з и с ы р «ц а со створками определяют
на приспособленном работомере ДР-100 и маятниковом копре в
течение всех сроков уборки. Каждый раз пробы коробочек берут с
растений, расположенных в одних и тех же пунктах участка, с од¬
ного и того же биолапиче'ского места (из средней зоны): .не менее
60 коробочек для испытаний статической .нагрузкой и столько же—
динамической.
При испытаниях на маятниковом копре плодоножку закрепля¬
ют в неподвижном зажиме, а сырец — ib подвижном шарнирном
.зажиме. При ударе маятником по подвижному зажиму сырец отде¬
ляется от коробочки. По результатам испытаний определяют энер¬
гоемкость отделения, для чего по журнальным записям вычисляют
работу открыв а сырца от створок коробочки.
59
Рис. 14. Зажим для определения прочности крепления коро¬
бочки.
Прочность крепления коробочки характеризуют усилием ее от¬
рыва от симподия или от плодоножки. Способ зажима образца для
этого случая показан на рис. 14. Разрыв образцов проводят на
ДР-100, где на диаграммной ленте записывают силу разрыва и
деформацию образца. Во время опыта определяют диаметр симпо¬
дия и плодоножки, а также их влажность. Симподии срезают с
центральной зоны растения.
Разрушение коробочки под действием статической нагрузки
испытывают на экстензомет'ре, определяя при этом абсолютное я
относительное сжатие в двух направлениях силы: по толщине и по
длине коробочки. Испытаниям подвергают полураскрытые и закры¬
тые коробочки, собранные с 30 растений из среднейзоны по высоте.
Подобно этому на зкстензометре испытывают также и семена.
Показатели прочности вычисляют, как и в друпих подобных слу¬
чаях.
Коэффициенты трения листьав, веток, коробочек, кура-
ка и сырца по различным поверxihостям определяют на дисковом
приборе трения с учетом требований, изложенных в разделе «Об¬
щие вопросы». Опыты проводят в период уборки.
КОРНЕКЛУБНЕПЛОДЫ
Размещение клубней картофеля в почве характе¬
ризуется глубиной их залегания, шириной и длиной гнезда. Шири¬
ной гнезда считают расслоямие между крайними точками крайних
клубней, измеряемое поперек рядка. Длина гнезда—такое же рас¬
стояние, намеряемое вдоль рядка. Глубину залегания .нижнего
клубня измеряют от поверхности почвы (вершины гребня) до ниж¬
ней точки нижнего клубня. Глубину залегания верхнего клубня —
от верхней точки этого клубня до поверхности поч!вы. Измерения
проводят линейкой с точностью до 1 см.
Размещение б о т(в ы на поверхности почвы характеризуют
•степенью полегания ботвы, т. е. углом отклонения ее от вертикали.
60
По углу отклонения стебли делят на три группы: прямостоящие и
с углом отклонения до 60°; с углам налогом а от 60 до 90°, но ме ле¬
жащие на земле; стелющиеся по выходе из почвы. Сумма стеблей
2-й и 3-й групп, .выраженная в процентах к общему числу стеблей,
характеризует полегаемость ботвы (картофеля.
Ширину междурядий и густоту растений в рядке измеряют по
■общепринятой методике.
Рельеф поля оказывает существенное влияние на уборку уро¬
жая картофеля. Его характеризуют -профилированием, /которое
проводят при помощи деревянной планки, укладываемой на колыш¬
ки, вбитые на середине междурядий на расстоянии друг от друга,
равном двойной ширине междурядий. Высота колышков 25 см
(но ме меньше .высоты гребней). Расстояние от планки до поверх¬
ности почпвы измеряют через каждые 5 см -с точностью до 1 см. Ре¬
зультаты замеров записывают в журнал (табл. 36).
Таблица 36
Характеристика профиля опытного участка
Культура Сорт
Дата
опыта
№ профиля
Место замера (расстояние
от колышка, см)
Расстояние от планки до
почвы, см
а
о
замерам м
ожшю изобразить профиль i
графически, а также
вычислить высоту гребня, глубину борозды и другие элементы про¬
филя. Опыт повторяют в пяти равноудаленных местах участка-
•Количественные и р аз мер нонв е со в ы е показате-
л и ботвы и клубней определяют отдельно для каждого из 50 кус¬
тов, расположенных по диагоналям участка, в 10 местах (по 5 кус¬
тов).
Биологическую урожайность клубней и ботвы определяют по
фор/муле:
^ 10 ab'
где G —урожай клубней (ботвы), ц/га;
Q — вес клубней (ботвы) с одного куста, г;
а — средняя ширина междурядья, м;
b — средняя величина междугнездья, м.
У всех .клубней, полученных с 50 кустов, измеряют толщину с
точностью до 1 мм при помощи измерителя, подобного штанген¬
циркулю, но закрепляемого на столе. Измеренные клубни распре¬
деляют на классы по толщине: 21—30, 31—40, 41—50, 51—60, 61 —
70, 71—80 мм. В каждом классе подсчитывают число клубней и взве¬
61
шивают их на технических весах. На основе эних данных вычисля¬
ют средний вес клубня в каждом классе. У ботвы измеряют линей¬
кой длину каждого стебля и штангенциркулем—диаметр стеблей
у основания.
Прочность клубней характеризуют силой сжатия по тол¬
щине, вызьивающей появление трещины. Для проведения опыта
вручную выкапьивают 100—<150 клубней и в лаборатории испыты¬
вают на динамографе ДР-ilOO (соответственно приспособленном).
Испытания следует закончить не позднее чем через 3 ч после вы-
копки картофеля, так как с подсыханием клубней изменяется их
прочность.
Обычным способом определяют влажность клубней и почвы в
месте их выкапывания. Результаты испытаний записывают в жур¬
нал (табл. 37).
Таблица 37
Прочность клубней при статическом сжатии по толщине
Сорт Фаза спелости
Разрушаю¬
щая на¬
грузка
(проч¬
ность), кг
Деформации оэразца
Влажность, %
Дата
опыта
№ образца
Толщина
образца,
мм
Высота
ординаты,
мм
мм
к °„ к тол¬
щине об¬
разца
к л уб¬
иен
ПОЧ15Ы
Для испытания клубней на стойкость к удару
используют штатив, для этого п р иопос об л 01III ы й. Повер хшости для
испытаний на удар должны имитировать соответствующие поверх¬
ности рабочих органов картофелеуборочных машин. Образец для
испытания готовят также, как для сжатия клубней на работомере,
но не менее 300 на каждый опыт.
Таблица ,58
Повреждение клубней при ударных нагрузках
Сорт Фаза спелости
ад
те
н
25
Е
Влажность, %
Название
ю
>»
X
ю
>>
*=;
и
си
00 £
«
' О
<и Ч
аа
GQ
. 'О
* п*
Си*
О
те
н
са
«=*
почвы
клуб¬
ней
опыта
Классы
ней, м.
о
3
S
:т
а
а>
СО
S К
5 *
|=Со
а>
О §
Вес по
денных
ней, кг
CQ ><
о 2
С X
Xts
«
«Ч г=с д
62
Отобранные пробы сбрасывают с высоты 25, 50, 75 см и, если
потребуется, выше. При этом отмечают повреждения и распреде¬
ляют клубни по классам толщины. Определяют процент поврежде¬
ний как к <весу класса, так и к общему весу про(бы (табл. 38).
Цель испытания— определить минимальную «высоту падения,
которая вызывает начало повреждения клубней. Скорость удара
для этой высоты условно называют критической. Все скорости
меньше критической можно считать допустимыми. Скорость выше
критической в уборочных машинах догсуокать не следует.
Клубни после определения внешних повреждений закладывают
на хранение (параллельно с контрольными) и через 20 дней под¬
вергают осмотру для определения внутренних повреждений.
Углы качения и скольжения клубней определяют на
наклонной плоскости. Если 01бразец при наклоне платформы не ка¬
тится, а с1колъз!И1Т, то в журнале отмечают, что измерен угол сколь¬
жения, а не качения.
Усилие теребления бот^ы измеряют при помощи руч¬
ного динамометра, причем допускаемая погрешность не должна
превышать ±*10%. Для проведения опыта отбирают по 15 стеблей
в 10 местах, расположенных по диагонали участка.
Стебли по одному закрепляют в зажим, соединяют с динамо¬
метром и плавной нагрузкой вертикально выдергивают из почвы.
Диаметр стебля, количество клубней, извлеченных из почвы,
усилие выдергивания определяют и записывают в журнал
(табл. 39).
Таблица 39
Усилия теребления растений из почвы
Сорт Фаза спелости
Дата
опыта
№ опыта
Влажность
почвы, %
Плотность
ПОЧВЫ, KZjCM-
Диаметр
стебля, мм
Число стеб¬
лей
Усилие вы¬
дергивания,
кг
При более детальном исследовании прочности связи растения
с почвой вместо динамометра применяют работомер. При этом на¬
грузку можно прикладывать точно под заданным углом к вертика¬
ли, закреплять в зажим любое количество стеблей, а также вычи¬
слять не только силу, но и работу теребления. Усилие теребления
определяют в три срока: в начале, в середине и в конце периода
уборки картофеля.
Прочность стеблей при разрыве статической
нагрузкой измеряют для определения возможности машинного
63
теребления бот/вы без обрьшов. Прочность стеблей определяют ла
приборах, указанных в главе «Общие вопросы». Образец выре¬
зают из нижней трети стебля не более чем в 25 см от корневой
шейки.
Пробы для определения .прочности ботвы берут с того же участ¬
ка, где определялись усилия теребления. Их подкапывают в
10 пунктах по 5 кустов и готовят по одному образцу из каждого
стебля. Образец испытывают на разрыв и результаты записывают
в журнал. При обработке записей вычисляют средние, максималь¬
ные и минимальные показатели прочности: разрывную нагрузку и
временное сопротивление. В журнале регистрируют также условия
опыта: состояние ботвы (зеленая, подсохшая и т. д.), диаметр стеб¬
ля у основания и его влажность.
Усилия отрыва клубней от столонов. Место при¬
крепления клубня к столону наименее прочно, поэтому разрыв при
испытаниях происходит обычно по этому сечению.
Усилия отрьгаа клубней от столонов определяют .на работомере
или динамографе Д-10. В обоих случаях столон закрепляют в за¬
жиме, как для хлопчатника, а клубень захватывают вилкой.
Во время иопыталий рекомендуется столон, клубень и зажим
удерживать в горизонтальном положении, чтобы исключить влия¬
ние их iBeca на показания прибора.
Клубни для образца (не менее 50) выкапывают вручную в
10 пунктах осторожно, чтобы искусственно не ослабить прочность
столонов. Испытания прочности столонов проводят в три срока: в
начале, середине и конце периода уборки картофеля.
Свойства поверхности клубней оценивают коэффициентами
трения, которые определяют .на приборах, описанных в разделе
«Приборы». Для опытов попользуют авежевыкопанные клубни,
здоровые, без налипшей земли, предпочтительнее в период, когда
влажность почвы не выше 25%.
ОВОЩНЫЕ И БАХЧЕВЫЕ КУЛЬТУРЫ
Столовая свекла и морковь
Эти корнеплоды принадлежат к разным ботаническим семейст¬
вам, но имеют почти одинаковую технологию выращивания и
уборки.
В соответствии с разрабатываемыми схемами и конструкциями
уборочных машин размещение растений столовой свеклы и морко¬
ви в поле характеризуют не двумя, а тремя координатами — х, у и
г. Как находят координаты х и у, изложено ранее, а значения оси
z измеряют следующим способом.
Растения, не менее 50 шт., отбирают на опытном участке в ха¬
рактерных пунктах (по общепринятой методике). У каждого расте¬
ния (рис. 15) линейкой с миллиметровыми делениями .измеряют
выюоту положения головки Н, затем растение выкапывают и опре-
64
деляют его длину L; глубину зале¬
гания I вычисляют из разности:
l = L — h-
У некоторых сортов свеклы раз¬
мер длины L выражен неясно, в та¬
ких случаях под длиной понимают
расстояние от основания пучка бот¬
вы до сечения хвостика корнеплода,
где он имеет толщину 8 мм.
Одновременно измеряют высоту
растения, ширину розетки и диаметр
корнеплода, у моркови — на середи¬
не его длины, а у свеклы — по наи¬
большему сечению. Растения после
их измерений используют для весо¬
вой характеристики и определения
влажности. Полученные результаты
записывают в табл. 40.
На опытном участке отбирают
еще 50 растений для характеристики формы пучка ботвы. Она мо¬
жет напомнить конус, полуконус или розетку. В соответствии с этим
каждое из 50 растений относят к одной из трех групп: конус —
большая часть листьев пучка отклонена от вертикали на угол до»
•*0°; полуконус — больше половины всех листьев отклонено на угол
30—60°; розетка — большинство листьев прижато близко к почве.
Таблица 40
Размещение свеклы и моркови в почве и размерно-весовые показатели
Культура Сорт
Рис. 15. Схема положения
растения в почве:
Н — высота растения; а — ширина
розетки, L — длина корнеплода;
I — глубина залегания, h — высота
положения головки
№
расте¬
ния
Размеры, см
Вес, г
Влажнссть, %
Дата
опыта
высота
расте¬
ния
шири¬
на ро¬
зетки
высота
головки
длина
корне¬
плода
глубина
залега¬
ния
корне¬
плода
ботвы
расте¬
ния
корьс-
плода
ботвы
Число растений каждой группы выражают в процентах и ре¬
зультаты записывают в табл. 41. Затем растения выдергивают,
очищают от земли и определяют положение центра тяжести рас¬
тения, после чего штангенциркулем измеряют диаметр пучка бот¬
вы у его основания, считают количество листьев в пучке и изме¬
ряют длину наибольшего и наименьшего листа .в выпрямленном
состоянии. Результаты записывают в ту же таблицу.
5 Заказ 7393
65
Таблица 41
Характеристика пучка ботвы
Культура Сорт
Дата
опыта
К» рас¬
тения
Число
листьев
в пучке
Длина, см
Диаметр
пучка,
см
Расстоя¬
ние от
основа¬
ния пучка
до центра
тяжести,
см
Распределение растений
по группам, %
наиболь¬
шего
листа
наимень¬
шего
листа
конус
полу¬
конус
розетка
'Прочность связи растения с почвой характеризуют
усилием теребле/ния корнеплода при /вертикальном натравлен и и
силы. Растения (50 шт.) находят на опытном участке. В каждом
пункте подвергают испытанию !не менее трех растений, расположен¬
ных смежно, однако, если смежным объектом окажется недораз¬
витое или больное растение, то его исключают.
Для определения усилий теребления используют работомер;
техника опыта и форма записи такие же, как и в опытах с капус¬
той. Условия проведения опытов соблюдают возможно полнее;
обязательно определяют влажность почвы в пунютах теребления
на глубине залегания корнеплода.
Для испытания на срез и отрьпв пучка ботвы расте¬
ние .на опытом участке выкапывают вручную, освобождают от
земли и с предосторожностью, чтобы не повредить ботву и корне¬
плод, доставляют в лабораторию. Здесь измеряют- диаметр пучка
■на расстоянии 15±5 мм от основания; диаметр корнеплода; число
листьев. Определяют влажность листовых черешков.
Срез и отрыв пучка ботвы проводят на работам ере. Техника
испытания сходна с описанной для капусты. Место перерезания
пучка — у его основания.
При испытании на разрыв зажимную длину выдерживают
в пределах 50—,100 мм.
Сопротивление корнеплодов ударным нагруз¬
ка/м характеризуют скоростью удара и, при которой на кожице
появляются небольшие, видимые (глазом травмы. Нужную скорость
удара получают, сбрасывая образец с высоты Н с нулевой на¬
чальной сюор остью.
Скорость удара может быть вычислена как
v=f2W,
где g — ускорение силы тяжести.
66
Из средае-го образца корнеплодов, взятого с опытного участка,
отбирают 50 растений: моркови весом каждое 60—80 г, а свек¬
лы — 200—250 г.
В результате испытаний должна быть установлена степень
стойкости корнеплода к удару. Образец условно считают стойким
к удару, если из 50 шт., сброшенных на металлические шрутки,
поврежденных окажется менее 10%, нестойким — если поврежден¬
ных корнеплодов окажется более 30%, полустюйким — в остальных
случаях. Высоту сбрасывания выдерживают: 30 см для моркови
и 40 см для свеклы.
•Перед сбрасыванием положение корнеплода должно быть та¬
кое, чтобы он в момент удара занимал поперечное к пруткам,
почти горизонтальное положение. Образец считают неповрежден¬
ным, если при тщательном осмотре («без применения лупы) нельзя
обнаружить травм (ссадины, вмятины, трещины и т. д.).
Для испытаний используют такую же поверхность, какой поль¬
зуются при испытании -клубней картофеля.
Результаты опыта записывают в табл. 42.
Таблица 42
Результаты испытания корнеплодов на удар
Культура Сорт Поверхность
Срсд-
пяч
Высота
Иидииндуа II.1 ый вес
корнеплода и образ¬
це, г
Число корнепЛодов
№ моторное щ
ОПЫ 1.1
Д«м«|
опьпа
неж¬
ность
образ¬
ца, %
сбра¬
сыва¬
ния, см
мини-
ма ть-
сред¬
ний
макси¬
маль¬
поврежденных
неповрежден¬
ных
иып
ный
шт
%
ШТ | °0
t
2
3
Среднее
Сначала опыт выполняют в двух повторностях, по 50 корне¬
плодов в каждой: Если окажется расхождение больше 6%, опыт
проводят в третий раз и за окончательный результат принимают
среднее арифметическое из трех повторностей.
Коэффициенты трения определяют на приборах трения
движения и трения покоя. Материалом для этого служат растения
средней пробы, оставшиеся после испытаний на удар. Для удобст¬
ва закрепления корнеплодов на каретке их разрезают на несколько
частей и накалывают. Образцы из ботвы прикрепляют с помощью
зажимов так, чтобы в трении участвовали не только черешки, но
и листовые пластинки.
Принцип, условия работы и формы записи описаны в разделе
«Приборы».
67
Сахарная свекла, кормовые корнеплоды
Ширину междурядий измеряют рулеткой с точностью до 1 см
в пята местах, расположенных по диагоналям участка. При натя¬
жении рулетки поперек рядков начало отсчета совмещают с осью
первого рядка.
Среднее расстояние а между рядками, независимо от схемы
посева, вычисляют по формуле:
L
где L — расстояние от первого рядка до рядка пу м\
п — число рядшв.
Густоту стояния растений в рядке выражают числом рас¬
тений на 1 пог. м (mn). Для этого натягивают рулетку вдоль ряд¬
ка и на длине 10 м считают все растения подряд. В равных местах
участка делают 10 таких измерений и из их суммы вычисляют
среднее значение тп.
Число растений «а гектаре, независимо от схемы посева, опре¬
деляют по формуле
тп
N= 10 000,
а
где N — число растений на 1 га\
а — средняя ширина междурядья, м.
Глубину залегания корнеплодов и высоту положения их
голо!во1к над уровнем почвы определяют в разных местах участка
на длине рядка 2 ж с десятикратным повторением.
Высоту растения измеряют с точностью до 1 см. Опыт
повторяют его раз в пунктах, равномерно размещенных на пло¬
щади участка.
Длиной корнеплода считается расстояние от основания пучка
до конца товарной части, у сахарной свеклы — до места обреза
корня, где диаметр равен 8 мм. Диаметр корнеплодов измеряют
в месте наибольшего поперечного сечения.
Форма корнеплода определяется отношением его длины к диа¬
метру.
Размеры пучка ботвы характеризуют длиной наибольше¬
го и наименьшего из листьев в .выпрямленном состоянии, а также
диаметром пучка у основания. То и другое измеряют миллиметро¬
вой линейкой.,
Одноврем'енно определяют форму пучка ботвы по углу наклона
листьев. В зависимости от формы пучки ботвы, как и у овощных
корнеплодов, относят к группе: конус, полуконус или розетка. Все
измерения, связанные с формой корнеплода и пучка, проводят на
тех же растениях, на которых определяют глубину залегания корня.
В е 1C о в а я характеристика. Индивидуальный вес опреде¬
ляют с точностью до 2 г, взвешивая каждое растение средней про-
68
бы, которую составляют из 100 растений, взятых в 20 пунктах
опытного участка.
На этих же пробах определяют весовой состав растений. Для
этого у каждого растения отрезают ботву и взвешивают корнеплод.
Вес ботвы равен разнице между весом растения и корнеплода.
Одновременно отбирают пробы для определения влажности частей
растения.
Биологический урожай корнеплодов вычисляют на основании
проведенных взвешиваний, с учетом густоты размещения.
Насыпной вес корнеплодов с ботвой и без нее определяют
с трехкратным повторением, наполняя жесткую тару емкостью
0,25 ж3, с последующим взвешиванием. При проведении опытов
учитывают влажность корнеплодов и ботвы.
-Прочность связи растения с почвой определяют уси¬
лием теребления корнеплодов на работомере, анабженном зажи¬
мом для пучка ботвы. Испытания проводят в 10 пунктах по диа¬
гонали участка, -не менее чем на трех растениях в каждом пункте-
Влажность и плотность почвы определяют на глубине, равной по¬
ловине средней глубины залегания корнеплодов.
С о п р о т и в л е,н и е O'Cih OBiH ы м деформациям. Прочность
связи пучка ботвы с корнеплодом определяют на динамографе,
приспособленном для этой цели. Усилие отрыва измеряют с точ¬
ностью до 1 кг. Ботву закрепляют -в зажиме на расстоянии 10 см
от головки корнеплода.
(Направление силы выдерживают по оси пучка. При проведении
опыта подсчитывают количество листьев в пучке и определяют
диаметр пучка в месте отрыва. Повторяют опыт на 100 растениях,
взятых из тех же пунктов, что и при определении усилия тереб¬
ления.
Усилия на срез ботвы у основания пучка определяют на рабо¬
томере, используя стальной нож толщиной 2 мм с гладкой одно¬
сторонней зато-чкой под углам 18°. Eiro крепят на переднем конце
штока так, чтобы лезвие находилось под углом 90° к направлению
движения штока.
/Повреждения корнеплодов под ударной на¬
грузкой изучают при свободном падении их с высоты 0,5 и 1,0 ж.
Схему опыта выдерживают такую же, как при испытании клубней
картофеля.
Капуста белокочанная
Растения первого года жизни высаживают обычно квадратным
или шахматным способами, с междурядьями 70 см или менее,
в зависимости от сорта. Перед уборкой измеряют координаты рас¬
тений по описанной выиге методике.
Р a 3im е рн о-в ею о в ую х ар а к nr ер и ст и к у р а ют ен и й
проводят в середине уборочного периода. Растения — объекты для
этой цели — в количестве не менее 50 шт. отбирают на опытном
участке по указанной методике.
69
Пр,и помощи «рулетки, линейки и штангенциркуля измеряют вы¬
соту растения, поперечные размеры розетки и высоту положения
нижнепо листа. После из-мерений растения выдергивают из почвы
и доставляют в лабораторию, где очищают от земли и взвешивают
их, каждое порознь, с точностью до ±2,0 г. После этого растения
очищают от зеленых листьев и корн-ей, отрезая кочерыгу на уровне
корневой шейной.
У растения, свободного от зеленых листьев, измеряют: D — диа¬
метр кочана; Н — длину кочана; L — длину кочерыги; /— длину
кочерыги, свободной от листьев; d\ — диаметр кочерыги в нижней
части; d2 — диаметр кочерыги в верхней части.
Результаты измерений записывают в табл. 43.
Таблица 43
Размеры растения капусты
Сорт Дата уборки
Дата
опыта
№
расте¬
ния
Высота
расте¬
ния, см
Диаметр
розет¬
ки, см
Высота
крсп-
’1 С 1 1 1 1 я
нижне¬
го чи¬
ста, см
Дил¬
ме 1 р
кочана
D, см
Д чипа
ко iaна
Н, см
Длина кочеры-
1 и, см
Диаметр кочерыги,см
L
1
dx
dx
Товарный кочан, кочерыгу, листья ш корень раздельно взвеши¬
вают и записывают в журнал.
Для определения объемного веса товарных кочанов использу¬
ют жесткую тару в форме параллелепипеда или куба с длиной
ребра не менее трех диаметров (3D), а при определении удельно¬
го веса — высокий со(суд (не менее 2Н).
Удельный вес кочанов определяют так же, как указано в раз¬
деле «Общие вопросы методов»; техника опытов и оборудование
могут быть использованы как для бахчевых культур.
Прочность связи растения с почвой характеризуют
показателями усилия теребления статической нагрузкой. Усилие
теребления Т определяют при помощи работомера ДР-100, уста¬
навливаемого на переносной подставке (рис. 16). Высота подстав¬
ки должна быть не менее 800 мм, расстояние В 80—90 мм, что
обеспечивает угол теребления ф в пределах 8i0—-90°.
Один конец гибкого тросика закрепляют на кочзрыге растения,
а второй перекидывают через ролик и крепят к штоку работомера,
после чего выполняют все операции, необходимые при опыте на
растяжение.
70
Рис. 16 Работомер ДР-100, приспособленный
для определения усилий теребления.
Максимальное значение ординаты на диаграмме соответствует
усилию теребления 7\ значение абсциссы — 'перемещению корня
в почве. Величина Т достигает обычно 20—30 кг и более, поэтому
должны быть приняты меры, обеспечивающие устойчивость под¬
ставки, ее несмещаемость и жесткость связки с прибором. Резуль¬
таты опытов заеисьивают в табл. 44.
Таблица 44
Усилия теребления растений из почвы
Сорт Влажность почвы
Плотность почвы
Дата
опыта
№
расте¬
ния
Высота
расте¬
ния,
см
Диа¬
метр
кочеры¬
ги, см
Параметры прибора
с подставкой
Высота
орди¬
наты,
мм
Усилие
тереб¬
ления,
кг
Длина
абс¬
циссы,
мм
Работа
тереб¬
ления,
кгсм
высота
Н, см
рас¬
стояние
В, см
угол
тереб¬
ления
f, град
Диаметр кочерыги измеряют на ее середине, размеры Н и В
измеряют в соответствии с рис. 16, а угол теребления вычисляют
из выражения:
Н
Разрушение связи кочана с кочерыгой. Энергоем¬
кость процесса отделения 'кочана от кочерыпи характеризуют дву¬
мя показателями: сопротивлением резанию и отрыву.
71
Испытание кочерыги на
сопротивление резанию про¬
водят на образцах (не ме¬
нее 20 шт.). Показатель со¬
противления R получают пу¬
тем снятия диаграммы реза¬
ния образца (кочерыги) .на
работомере, используя нож
№ 1 (рис. 17) при статиче¬
ской нагрузке. Место пере¬
резания кочерыги — 30 ±
±10лш от основания товар¬
ного кочана.
Сопротивление отрыву
товарных кочанов можно
определить по схеме, приве¬
денной для початков куку¬
рузы 'при испытании их на
отрыв от плодоножек.
Помидоры, баклажаны,
перцы
Размещение на
опытном участке по¬
мидоров, баклажанов и пер¬
цев, как принадлежащих к пропашным культурам, харак¬
теризуют по аналогии со всеми другими пропашными культура¬
ми, описанными выше. Положение плодов в пространстве опре¬
деляют координатами, отсчитанными от какой-либо заданной
точки. Пробу «растений отбирают на опытном участке, каждое рас¬
тение обрабатывают при помощи простейшего координатора, ко¬
торый состоит 'из двух боковин 1 и 2 и шести игл 3 (рис. 18).
Боковина координатора выполнена из двух стальных стоек,
жестко соединенных .при помощи проволочной сетки с ячейками
100Xil00 мм. Длина иглы несколько больше ширины кроны куста;
она имеет делания, нанесенные краской.
Для определения координат плодов посередине междурядья
туго натягивают шнур и при помощи колышков закрепляют на
уровне почвы.
Первую боковину координатора устанавливают так, чтобы нож¬
ки ее входили в почву до ограничителей и чтобы она была в вер¬
тикальной плоскости шнура и располагалась против центра куста.
Вторую боковину также закрепляют в соседнем междурядье па¬
раллельно первш на расстоянии, равном ширине кроны куста,
после чего все плоды данного куста оказываются в пространстве,
ограчшчевном боковин ам|и.
Это пространство разделяют на дециметровые вертикальные
*4
2 отд Ф8.5
%
Ф5,5
Т
§
N
нот
Угол
заточки
А°
1
15
2
30
3
60
■*40-*-
2 от 6 Ф8,5
N
нота
t
R
и
3
0
5
г5
2,5
6
8
¥
1
10
5,0
8
12
6fl
Рис. 17. Ножи различной конструкции.
72
Рис 18 Координатор:
/—2 — боковины, 3 — иглы
и горизонтальные зоны, для чего
пронизывают куст иглой в каждом
углу проволочной сетки.
Сначала считают плоды в первой
(нижней) дециметровой зоне и за¬
писывают в журнал координаты
каждого плода: х— по направлению
шнура, у — по направлению иглы и
^ — по вертикали. Затем иглами ог¬
раничивают вторую зону на высоте
1—2 дц и измеряют положение пло¬
дов.
Так же поступают с плодами ос¬
тальных зон. В случае, если плод
занимает пограничное между зона¬
ми положение, его относят к той
зоне, в которой разместилась боль¬
шая половина плода. Измерения
координат проводят с точностью до 1 дц. За начало отсчета удоб¬
но принять ограничитель ножки, ближайшей к первому колышку,
что упрощает технику замеров; все значения координат получают¬
ся положительными, хотя и временными, так как цель опыта —
узнать координаты плодов относительно стебля (корневой шейки).
Поэтому, кроме координат плодов, записывают временные ко¬
ординаты центра куста (корневой шейки). Это позволяет все за¬
писи отнбспи к новому началу отсчета и получить окончательные
значения у, г. Например, плод а имеет временные координаты а
(5, 2, 3) и корневая шейка соответственно k (4, 4, 0). Тогда но¬
вые — окончательные координаты плода относительно точки k со¬
ставят ах (1, 2, 3). Это означает, что плод находится на расстоя¬
нии 1 дц от оси куста (х=\5—4) в сторону положительного
направления шнура, на расстоянии 2 дц в сторону междурядья со
шнуром (у=2—4) и на высоте 3 дц от почвы (z=3—0). Результа¬
ты измерений записывают б табл. 45.
Таблица 45
Положение плодов в пространстве
Культура_ Сорт Фаза спелости
Дата
опыта
№ рас¬
тения
№
плода
Координаты плодов, дц
временные
окончательные
х | У
г
X
У
г
73
Положение плодов в пространстве изменяется непрерывно о г
одной фазы спелости <к другой; координирование плодов проводят
в середине периода их массовой уборки в хозяйствах данной зоны.
У плодовых овощных ip астений нет существенных особенностей в
•их размерной характеристике, но имеются отличия по весу и строе¬
нию .плодов; методика их определения следующая.
iHe менее 30 растений, найденных на опытном участке, срезают
на уровне почвы и доставляют в лабораторию, где каждое расте¬
ние взвешивают. Плоды отделяют и взвешивают пофракционно
(табл. 46).
Таблица 46
Весовая характеристика растений
Культура Сорт Фаза спелости
Дата опыта
Число плодов на
1 растении
зеленых
Влажность, %
К° рас¬
тения
Вес
расте¬
ния, г
шт.
г
недозрев¬
ших
спе 1ы\
всего
стеб¬
лей
листьев
плодов
шт
1 г
шт
г
шт
1 2
1
2
3
К фракции зеленых относят наиболее молодые плоды, у кото¬
рых семена не достигли хозяйствениной годности; к фракции спе¬
лых— плоды, достигшее размеров и цвета, свойственных сорту,
семена в них имеют нормальную крупность и всхожесть; к фрак¬
ции недозревших относят все осталыные плоды промежуточной
спелости. Спелую фракцию используют для характеристики состав¬
ных частей плода.
Элементы плода и их характеристика. Видимые на
продольном разрезе элементы плода характеризуют по раз-меру
и весу. У перца определяют четыре размера по направлению дли¬
ны плода (/3, /4, 12 и 1\), три размера толщины (du d2 и d)y а также
толщину мякоти гп\ и т2 (рис. 19).
После регистрации размеров из плода выделяют семена, про¬
мывают их в течение 10 мин, через сито удаляют воду, взвешива¬
ют, определяют влажность, размеры и абсолютный вес семян.
Кожицу плода отделяют с помощью лезвия и взвешивают. Кроме
того, у помидоров выделяют и взвешивают плаценту, у перца —
семяносец. Вес прочих частей плода находят по разности в весе
плода и выделенных элементов.
74
Рис 19. Продольный и поперечный разрезы плода
перца.
/ — длина плода, с! — диаметр, / — кожица, 2 — мя-
коп>, «У —семена, 4 — семеносец, 5 — перегородки
Перечисленные опыты по характеристике элеме/нто© плода про¬
водят на 20 объектах из спелой фракции Остальные объекты
каждой фракции попользуют для определения твердости.
Твердость плодов, прочность периферийных тканей у пло¬
да (в том числе кожицы) характеризуют величиной сопротивления
плода вдавливанию в него плунжера-шарика. Уделыную величину
этого сопротивления (условно называемую твердостью) вычисля¬
ют по формуле:
4 Р
т л^2 *
где х—твердость плода, кг!мм2\
Р — усилие прокол а, кг\
d — диаметр плунжера-шарика, мм.
Применяют плунжер диаметром 4 мм, который ввинчивают
-в рабочий орган прибора; используют экотензометр или дина¬
мограф Д-.Ю; на этих приборах можно определить усилие прока¬
лывания плода. Направление прокола — радиальное, место проко¬
ла— -середина плода; на каждом плоде делают 3—4 прокола,
располагая их на одинаковом расстоянии друг от друга по линии
«экватора».
75
Среднее значение т вычисляют как
Ti + T2 + T3 + T4
Окончательное значение т0 (не менее чем для 30 плодов полной
спелости) вычисляют как
Step
Для плодов остальных фракций—недозревших и зеленых —
определяют твердость пю аналогии .с описанным.
Прочность связи плода с растением характеризуют
величиной статической нагрузки, .необходимой для отры.ва плода
от побега или плодоножки, в зависимости от места разрыва. У по¬
мидоров и баклажанов разрыв обычно происходит в месте сочле¬
нения плода с плодоножкой, у перца же наблюдаются случаи раз¬
рыва середины плодоножки.
Для названных испытаний на опытном участке отбирают 50 ра¬
стений, у которых последовательно отрывают все /плоды силой,
направленной вверх. Для этой цели приспосабливают простейший
динамометр, динамограф Д-10 или работомер ДР-100. Вместо за¬
жима из стальной проволоки делают крюк, захватывающий плод
так, чтобы действующая сила была приложена к основанию плода.
|Прочно|сть связи плода с растением определяют для каждой
фракции, результаты записывают \в табл. 47.
Таблица 47
Прочность крепления плодов
Культура Сорт Фаза спелости
Дата
№ рас¬
тения
№
плода
Спе¬
лость
плода
Д чина п юдоножки,
мм
Диаметр мм
Усилие
отрыва,
кг
до
опыта
после
опыта
плода
плодоножки
Здесь графу «спелость плода» заполняют по данным табл. 46.
Длину плодоножки после опыта измеряют штангенциркулем в тех
случаях, когда разрыв произошел н-е у места ее сочленения с пло¬
дом. Усилие измеряют с точностью до 0,05 кг. В примечании к таб¬
лице делают отметки о всех ненормальных случаях (например,
плоды, плодоножка повреждены болезнью, вредителями, недораз¬
виты и т. п.).
76
Оторванные плоды используют для испытания на прочность.
Прочность плодов характеризуют статической или динамической
нагрузкой, необходимой для разрушения образца. Испытание
на статическую прочность проводят при помощи эюстензометра
или работомера ДР-100. Направление нагруз'ки — по толщине пло¬
да. Сжимающие органы — стальные пластины толщиной 3—5 мму
длиной и ширимой — больше плода.
Плавно увеличивая нагрузку, вызывают появление еле замет¬
ной трещины на кожице. Эту нагрузку называют травмирующей,
а все значения (меньше нее считают допустимьими нагрузками. Ре¬
зультаты испытаний записывают в табл. 48.
Таблица 4ft
Прочность плодов при статическом сжатии
Культура Сорт Фаза спелости
Дата опыта
№ плода
Спелость
плода
Влажность,
%
Толщина,
мм
Травми¬
рующая
нагрузка,
кг
Дефс рма-
ция плода,
мм
В среднем для
» » »
» » »
1
2
*100*
зеленых плодов
недозревших
спелых
Отмечая исходное и конечное положения сжимающих пластин,
вычисляют деформацию плода, вызывающую начало появления
трещины.
При динамических нагрузках прочность плодов характеризуют
их стойкостью к удару. Испытания эти проводят при высоте па¬
дения 40 см для спелых помидоров, 100 см — для перце-в и
250 см — для баклажанов. Прочие условия опыта такие же, как
при испытании столовых .корнеплодов.
(Коэффициенты трения у плодовых определяют так же,
как и у прочих.овощных культур. Однако коэффициенты трения
мокрых (авеже)выделенных) семян помидоров, перцев, баклажа¬
нов, а также арбузов, дынь, тыкв и огурцов следует определять
на образцах, затопленных водой. Для этого рабочую поверхность
закрепляют внутри корыта, которое вместе с кареткой и образцом
заливают водопроводной водой комнатной температуры. Прочие
условия опыта оставляют обычными.
Для плодов помидоров определяют также углы качения.
Используют для этого наклонную плоскость (рис. 20). Испытуе¬
мую рабочую поверхность 3 закрепляют на подвижной платфор¬
ме 4. При помощи рукоятки 1 приводят платформу в горизонтальное
положение. На середину рабочей поверхности устанавливают
плод в положении, наиболее устойчивом против опрокидывания
77
Рис. 20. Наклонная плоскость МП.
/ — рукоятка, 2 — шкала, 3 — рабочая иовсрхпоаь, 4 — подвмжмая плат¬
форма
(вершиной вверх). Затем плавным вращением рукоятки с мини¬
мальной скоростью наклоняют платформу до момента начала ка¬
чения плода. Вращение рукоятки в этот момент прекращают, по
шкале 2 отсчитывают угол наклона платформы и замисьивают
в журнал, платформу приводят в горизонтальное положение, ис¬
ходное для следующего опыта.
Следующий опыт такой же, но при другом исходном положении
плода. Для каждого плода среднего образца (50 шт.) находят два
угла качения: при наиболее устойчивом исходном положении
Таблица 49
Углы качения плодов
Сорт Фаза спелости
Дата
опыта
№ плода
Размеры, мм
Влаж¬
ность, %
Угол качения при исходном
положении пюда, град
длина
шгр 1на
толщина
устойчивом
неустойчивом
78
и наименее устойчивом. Испытания проводят только на одной ра¬
бочей поверхности (стальной прокатанный лист), так как углы
качения от В1ида материала практически не зависят.
Существенные условия опыта характеризуют и записывают по
форме, приведенной в табл. 49.
Огурцы, арбузы, дыни, тыквы, кабачки
Огурцы и бахчевые культуры пропашные, некоторые из них вы¬
севаются по схеме с необычно широкими междурядьями — до
200 см.
Все эти культуры, за исключением кустовых форм кабачков,
образуют длинные побеги (плети), на которых формируются пло¬
ды. По этой причине размещение плодов на поверхности поля бо¬
лее сложное по сравнению с другими культурами. Но для наших
целей достаточно в большинстве случаев провести измерения ко¬
ординат х и у. У стелющихся культур плоды развиваются на по¬
верхности почвы, вследствие чего отпадает необходимость харак¬
теризовать их по высоте.
Р а з м е р[н о-в ecoiB'y ю характеристику ты к в ен мы х
составляют по методике, применяемой к аналогичным культурам.
Соотношением основных размеров плода характеризуют его фор¬
му, например:
1
где / — .индекс формы;
/— длщна плода;
d — диаметр на середине его длины-
Если i меньше 0,9, плод относят к группе сплюснутых, если I
больше 1,1, — к группе продолговатых, остальные плоды с проме¬
жуточными значениями индекса считают округлыми.
Определение объемного веса существенно не отличается от
определения объемного веса других овощных культур. При оп¬
ределении удельного веса плодов можно обойтись без тары, но на¬
до иметь соответствующей емкости сосуд (рис. 21). Роль тары
в этом случае выполняет металлический груз — балласт, прикреп¬
ляемый к образцу, для того чтобы утопить его, если он легче воды.
Балласт, как и тару, взвешивают в воздухе и в воде.
Удельный вес семжн определяют в момент выделения из плода
(мокрых семян), а затем при кондиционной влажности.
>П ip (о чн ос т ь плодов тыкивенных характеризуют сопро¬
тивлением сжатию, удару, резанию, .прокалыванию. Испытания на
сжатие, удар и твердость проводят так же, как у плодовых овощ¬
ных культур. Перед испытанием на твердость ввиду крупности
плодов их разрезают на 5—1Ш-(сантиметравые кусочки. При испы¬
таниях плодов с особо твердой корой (тыква, кабачки) допускает¬
ся применение плунжера диаметром 2 мм вместо 4 мм. Поскольку
79
на результат испытания влияет диа¬
метр плунжера, полученное значе¬
ние твердости (тг) следует привести
к «стандартному» четырехмиллимет¬
ровому плунжеру (Т4) путем пере¬
счета, например:
Т4= СТ2’
где коэффициент с в большинстве
случаев может быть принят рав¬
ным 0,4
Испытание плодов тыквенных на
резание проводят так же, как капу¬
сты,, но при этом используют нож
№ 1 (см. рис. 17). Образец крепят
так, чтобы направление силы было
по толщине плода, а срез совпадал
бы с небольшим сечением его.
Испытанию на удар тыквенные
плоды подвергают так же, как и
овощные корнеплоды, применяя
следующую высоту сбрасывания:
тыква 100 см, кабачок 80, огурец 60,
дыня 50 и арбуз 20 см.
Лук репчатый
Основные физико-механические свойства лука второго года
жизни изучают так же, как у -овощных кориаплодов.
Опыты по onip е д е л eiH ино угла е с т е с tib с н«н от о откоса
объемного ве;са совмещают ib один.
Рис. 22. Схема определения угла естественного
откоса.
Рис. 21. Определение удельного
веса плодов.
80
Образец лукавиц стандартного качества весом QiHe менее 20 кг
насыпают в ящик с прозрачными станками, поставленный на то¬
рец в положение а (рис. 22). Размеры ящика не манее Ю00Х
X 300X200 мм.
Свободную .поверхность насыпи луковиц выравнивают и изме¬
ряют высоту L. Умножая ее на площадь торцовой стенки, (находят
объем образца и обычньим путем /вычисляют объемный ве,с. После
этого ящик плавно опускают в горизонтальное положение. При
этом свободная поверхность массы образует с горизонтом острый
угол а. Линейкой измеряют Н и / и вычисляют угол естественного
отаоса из выражения tga= —Ц—
i I
Опыт повторяют 3 раза и вычисляют аср из трех значений.
Индивидуальное з/начение а, если оно отклоняется от среднего
на 5° и более, бракуют и опыт повторяют вновь.
ПЛОДОВЫЕ КУЛЬТУРЫ
•Плодово-ягодные растения имеют свои отличительные от дру¬
гих сельскохозяйственных культур особенности. Это — деревья или
кустарники, плоды которых, как правило, обладают низкой проч¬
ностью, повреждаются при самых незначительных воздействиях^;
вегетативные органы, наоборот, обладают сравнительно вьюокой
•прочностью.
Для исследования в общем массиве плодоносящего сада выде¬
ляют типичную часть — опытный участок размером около 5 га.
Требования к опытному участку те же, что описаны в «Общих ‘воп¬
росах». На опытном участке выделяют 10 модельных деревьев,
с которых и берут образцы для всех основных исследований по об¬
щепринятой методике. Выделенные модельные деревья отмечают
этикетками с соответствующими номерами.
Основные показатели размещения плодовых
деревьев — ширину междурядий и расстояние между смежными
растениями в рядке—измеряют рулеткой. Допускаемая погреш¬
ность не более 10 см. Техника измерений координат та же, что
и длл других широкорядных культур. С этой целью на опытном
участке отводят не менее трех мест, равноудаленных друг от
Друга.
Положение надземных частей растения изучают
на отобранных модельных деревьях. Расположение скелетных вет¬
вей на стволе характеризуют расстоянием между местами отхож-
дения их от ствола, начиная с первой нижней ветви. Измерение
проводят с точностью до 10 мм. У каждой скелетной ветви угло¬
мером с точностью до 5° измеряют угол отклонения ее от оси
ствола.
Пространственное размещение плодов в кроне характеризуется
процентным соотношением урожая по горизонтальным ярусам
и сферическим зонам кроны (рис. 23). Ярусы кроны размечают
е Заказ 7393
81
Рис 23. Схема делетия кроны плодового дерева
на ярусы и зоны и определение размеров дерева
1, 2, 3 — сферические зоны, I, II. III, IV — ярусы, // —
высота дерева, L — высота штамба, D — днаме1р кроны,
I — длина скелетных ветвей, D\ — диаметр штамба, d —
диаметр скелетных ветвей
в соответствии с обычными габаритами садового инвентаря: лер-
вый ярус на высоте 1,0—1,7 м\ второй— 1,7—3 м\ трений — 3—4 м\
четвертый — 4—5 м и далее через каждый метр (при большой вы¬
соте дерева).
Сферические зоны кроны размечают шириной -в 1 ж, начиная
от периферии к центру краны (1, 2, 3...). Границы ярусов и зон от¬
мечают белой тасымой.
Во .время сбора плодов эти границы уточняют и корректируют
при помощи рейии с отметкой на нужной высоте. Сбор плодов ве¬
дут последовательно, начиная с первого яруса и кончая последним.
В пределах каждого яруса ведут раздельный сбор по зонам. Со-
Таблица 50
Распределение плодов по ярусам и зонам кроны
Культура Сорт Возраст
Дата
опыта
Ярус
№ зоны
1
2
3
кг
%
шт.
%
кг
%
шт.
%
кг
%
шт.
%
Первый
Второй
и т. д.
Со всего де¬
рева
82
бранные плоды считают и взвешивают, результаты записывают
в журчал (табл. 50).
Размеры модельных деревьев определяют с помощью
рулетки, рейки и штангенциркуля (см. рис. 23).
1. Вьисота дерева (Н) —расстояние от уровня почвы до наи¬
высшей точки обрастающих веток.
2. Высота штамба (L) —расстояние от уровня почвы до места
отхождения пзрвой акелетной ветви.
■3. Диаметр кроны (D)—среднее из двух размеров горизон¬
тальной проекции кроны в направлении — поперек и вдоль
рядка.
4. Длина скелетных ветвей (I)—расстояние от ствола до пе¬
риферийных листьев обрастающих веток.
5. Диа-метр штамба (Di) —среднее из двух измерений во вза¬
имно перпендикулярных .направлениях на середине высоты штамба.
'6. Диаметр скелетных ветвей (d)—среднее из двух .измерений
на середине длины /.
Результаты перечисленных измерений записывают в журнал
(табл. 51).
Таблица 51!
Размерная характеристика деревьев
Культура Сорт Возраст
.
Диаметр
кроны, м
S
Скелетные ветви
Угол отклоне¬
со
а
о<
о»
н
Н
3
сх -
н
длина,
см
диаметр
, СМ
ния скелетных
ветвей от вер¬
тикали, град
о
Оч
о
со
н _
8 *
Л СЗ
| ез
4» *
ез ^
о 3
н те
«и VO
; S 2
и
SG
п
о
X
tf
и
з «
СО ю
о 5
СС Си
с т и
С Oi га
D Сиси
li
Я Н
da
о о
х и
о
CL
и
X
со
S
мин
а>
и
X
те
S
МИК
среди
макс
мин
Р а з м ерио-в е сов а я характеристика плодов. Для
определения среднего размера и веса плодов отбирают пробу из
100 плодов от урожая каждой зоны. Последние рассылают на пря¬
моугольной площадке слоем в один плод и в 20 разных местах,
расположенных на диагоналях, берут без выбора по 5 плодов.
Взвешивание каждого плода средней пробы проводят с точ¬
ностью до ±3% к весу плода. Одновременно со взвешиванием
у каждого плода штангенциркулем измеряют ширину, толщину и
высоту (длину). Результаты измерений записывают в табл. 52.
Удельный вес свежеубранных плодов определяют взвешиванием
каждого в воздухе и в воде так, как уже изложено. Раэмеры ре¬
шетчатой тары должны быть такими, чтобы свободно помещался
один плод (яблоко). Bice взвешивания -на техшических весах про¬
водят с погрешностью не более 0,1 г. Опыты проводят не менее
чем с десятикратной повторностью.
6*
83
Таблица 52
Культура.
Размеры и вес плодов
Сорт Возраст,
№ дерева
Зона
№ плодов
по порядку
Размеры плодов, мм
ширина
Вес
плодов, г
Удельный
вес пло¬
дов,
г\см>
Насыпкой вес плодов у определяют в жесткой таре емкостью
не менее 100 л, высотой ке манее 500 мм.
Перед «опытом необходимо установить размеры и iBe»c тары.
Тару в горизонтальном положении загружают плодами вручную —
сначала порциями, а затем — поштучно, стараясь плоды верхнего
слоя возможно плотнее разместить в горизонтальной плоскости.
Тару недогружают на 50—100 мм до верхнего края и плоды на¬
крывают крышкой. Линейкой измеряют h—расстояние от крышки
Рис. 24. Динамограф для отрыва
плодов.
до верхней грани тары и высоту
слоя Н0 вычисляют из разности:
H0 = H-h,
где- //—высота тары.
Зная площадь дна тары F и
высоту #о, вычисляют объем на¬
сыпанного слоя V.
После указанных измерений
путем взвешивания узнают вес
нетто Q и вычисляют насыпной
вес:
Q
У=~^~ кг/м*-
Опыт проводят в трех повтор¬
ностях.
Прочность связи меж¬
ду частями растения изу¬
чают по ярусам и зонам кроны.
Усилия на отрыв плодов опреде¬
ляют с помощью специально при¬
способленного динамографа
(рис. 24), отдельно записывая
каждый случай отрыва целой
плодоножки от плодовой ветки,
разрыва плодоножки и отрыва
плода от плодоножки.
84
В первой, второй и третьей зонах на высоте первого яруса
отрывают по 30 плодов, после чего приступают ко второму и по¬
следующим ярусам. Указанным путем обрабатывают не менее трех
мюдельных деревьев. Результаты записывают в журнал (табл. 53).
Таблица 53
Прочность связи плода с веткой
Культура Сорт Возраст
Размеры плода, мм
Циамет р
плодонож¬
ки, мм
Усилие
отрыва,
кг
№
дерева
Зона, ярус
№ плода
длина
ширина
толщина
Вес, г
При отрыве листьев измеряют и записывают их размеры, а так¬
же диаметр и длину черешка.
П р о ч iH .о «ст ь плюдо IB характеризуется твердостью кожицы
и величинной раздавливающей статической нагрузки, а также раз-
рушаемостыо плодов от ударных нагрузок.
Испытание плодов на твердость проводят в фазе съемной спе¬
лости прокалыванием кожицы плунжером-шариком. Можно ис¬
пользовать прибор Д-10. Для прокола применяют шарик диамет¬
рам 4±-0,05 мм. Испытанию подвергают каждый плод аредней
пробы — не .менее 30 штук с каждого модельного дерева, по Юппо-
дэв с каждой зоны. Каждый плод прокалывают в трех местах,
равноудаленных друг от друга. Направление прокола — радиаль¬
ное по толщине и ширине плода.
Техник а испытании на твердость и вычисление среднего значе¬
ния т те же, что и для плодовых овощных культур. Полученные
данные записывают в табл. 54.
Таблица 54
Твердость плодов
Культура Сорт Возраст
№
дерева
Зона, ярус
Размеры плодов, мм
Вес, г
Усилие
прокола
кожицы,
кг
Твердость
т, кг!мм2
Влажность,
%
длина
ширина
толщина
85
Уаилия на раздавливание плодов статической нагрузкой опре¬
деляют на экстензометре. Пробы для опыта отбирают в том же
порядке, что и для испытания на твердость. Перед опытом запи¬
сывают размеры плодов и их вес.
Сжимают плоды по направлению толщины. Нагрузку увеличи¬
вают плаьно от нуля до максимума; сжатие прекращают в начале
появления трещины. Результаты заносят в журнал (табл. 55).
Таблица 55
Усилия раздавливания плодов
Культура Сорт Возраст
Дата
уоор ки
Дата
опыта
Зона
и ярус
№ пп
Размеры плода, мм
Вес,
г
Дефор¬
мация
плода,
мм
Усилие,
кг
Влаж¬
ность,
?о
длина
ширина
толщина
Прочность плодов при испытании ударной нагрузкой характе¬
ризуют скоростью удара, от которого наружные ткани плода на¬
чинают разрушаться (появляются травмы, вмятины, потемнение
мякоти). Скорость удара достигается изменением высоты сбрасы¬
вания. Для испытания спелых плодов рекомендуются три вариан¬
та высоты: 5, 10 и 15 см. Повторность опыта не менее 30. Сбрасы¬
вают плоды на рабочие поверхности размеро-м 500 X500 мм:
листовую сталь, уложенную на жесткое основание и брезентовое
полотно, туго натянутое на рамку и другие поверхности. Техника
сбрасывания такая же, как и при испытании клубней карто¬
феля.
Для сбрасывания используют простейшее устройство, состо¬
ящее из зажимов и штатива. Сброшенные плоды осматривают,
подсчитывают .видимые повреждения, взвешивают и определяют
влажность.
Одновременно с пробами сброшенных плодов закладывают на
хранение контрольные п-робы плодов, не подвергавшихся сбрасы¬
ванию.
Повторный ссмитр плодов летних сортов проводят через 5—10
дней, зимних сортов — через 10—20 дней. При последнем осмотре
плоды взвешивают и определяют влажность.
После каждого о-смотра в журнал записывают обнаруженные
проколы, вмятины, трещины, попгемнания и другие повреждения.
Результаты испытаний на удар записывают в табл. 56.
Углы качения плодов и ягод определяют на наклонной
плоскости (-см. рис. 20), к которой крепят рабочие поверхности,
п од л еж а щи е иссл е!дов а ни ю.
86
Таблица 56
Повреждения плодов при ударе
Дата
уборки
Дата
опыта
№
пчода
Вес
плода,
г
Важ¬
ность,
%
Высота
падения,
см
Количество плодов, шг.
без види¬
мых пов¬
реждений
поврежденных
вмяти¬
ны
тре¬
щины
потем¬
нения
прочие
повре¬
ждения
Плоды по одному укладывают на горизонтальную поверхность,
затем вращением рукоятки постепенно увеличивают угол наклона
поверхности до момента качения плода. Укладывают плоды в наи¬
более устойчивом положении (яблоки, например, основанием
вниз), а также -в менее устойчивом положении, когда биологиче¬
ская ось плода горизонтальна. Для каждой рабочей поверхности
составляют пробу не менее чем из 30 плодов, взятых из раз'ных
мест кроны, у которых предварительно определяют размер и вес.
Угол, отсчитэнный по Ш'кале прибора в момент начала качения
плода, записывают в журнал (табл. 57).
Таблица 57
Углы качения плодов
Культура Сорт Возраст дерева
Ра:меры плода, мм
Угол
Влаж¬
ность,
%
Положение
Дата
опыта
№
пп.
Название
образца
длина
ширина
тол¬
щина
Вес,
г
каче¬
ния,
а
плода (устой¬
чивое,
неустойчивое)
Определение прочности древесины плодовых
деревьев методом статического поперечного сжатия ветвей
проводят на экстензометре. Для сжатия используют реверсивное
приспособление и стальную пластинку шириной 50 мм и толщиной
не менее 5 мм.
Сжатие образцов проводят до появления видимой трещины ко¬
ры. Направление сжатия—по толщине образца.
Образцы ветвей, по три с каждого модельно-го дерева, выреза¬
ют длиной 100 мм, толщиной 5, 10 и 15 мм с одного и того же био¬
логического места. Измеряя диаметр отрезков, допускают погреш¬
ность не более ±0,1 мм. Разрыв во времени между срезанием
87
образца и началам опыта на приборе допускается не более 4 ч.
Полученные результаты записывают в журнал (табл. 58)-
Таблица 58
Разрушающие нагрузки при сжатии ветвей
Культура Сорт Возраст дерева .
Дата
взятия
образца
Назвачие
образца
Размеры образца, мм
Абсо¬
№
пп
длина
шири¬
на
толщ I-
на
Влаж¬
ность,
%
лют¬
ное
сжа¬
тие,
мм
Отно¬
ситель¬
ное
сжа¬
тие,
%
Усилие
разру¬
шен Ш,
кг
Испытывают ветки на 1излам на работомере, «а шток которого
устанавливают наконечник с радиусом закругления 3 мм, впереди
наконечника устанавливают соответствующие ап сиры. Техника из¬
лома на двух опорах описана в разделе «Общие ©опросы». В этом
случае зажимов для крепления образца не требуется, а при кон¬
сольном изгибе образец крепят, как показано 'на рис. 25.
Образцы длиной 150 мм вырезают из тех же веток, что и при
испытании на сжатие, толщиной 5, 10 и 15 мм, по три образца
каждого размера. Толщину измеряют перед опытам на середине
его длины. Пробу на влажность отбирают по кусочку из середины
каждого образца, прошедшего испытание.
Рис. 25. Способ крепления образца на работомере при консольном
изгибе.
Нагрузку на образец плавню увеличивают до появления
излома.
Ломающую нагрузку определяют из диаграммы, угол излома —
пасчещным путем из выражения:
tga=—j при изгибе на двух опорах
tga=-y при консольном изгибе.
Длину консоли принимают равной 12*0 мм, плечо воздействия—■
100 мм.
Результаты записывают в табл. 59.
Таблица 59
Усилия и деформация веток при изгибе-изломе
Культура Сорт Возраст дерева
Дата
Название
образца
№
пп.
Диа¬
метр
образ¬
ца,
мм
Длина
консо¬
ли,
мм
Усилие
изло¬
ма,
кг
Угол
изло¬
ма,
град
Стрела
проги¬
ба, мм
Влаж¬
ность
образ¬
ца, %
взятия
образца
опыта
Коэффициенты трения покоя /п и движения /д опреде¬
ляют, выполняя уже изложенные выше требования. При определе¬
нии /д скорость трения устанавливают около 1,5 м/сек, площадь ка¬
ретки 4X6 см, удельное давление в опытах выдерживают 8—
10 г/см2.
ЗЕЛЕНЫЕ ГИДРОПОННЫЕ КОРМА
Для изучения физико-механических свойств зеленого корма,
выращиваемого на многоярусных гидропонных установках из се¬
мян злаковых и бобовых культур, выделяют ра'стильни с типичным
по густоте и высоте растений травостоем со здоровым (не пора¬
женным гиилыо) корневым пластом.
Из каждой секции установки берут по две растильни с яруса
площадью 7з м2 каждая. Одну используют для определения уро¬
жая и влажности, другую — для исследования физико-мехашческих
свойств, определения густоты и высоты растений.
Урожай зеленого корма характеризуют весом листьев,
корней с остатками проросшего зерна, а также стеблей (для бобо¬
вых культур). Урожай зеленой массы измеряют весом листьев
и стеблей (для бобовых культур) выращиваемых растений.
89 i
Рис 26 Растильня с урожаем зеленой массы
Для определения урожая зеленый корм отделяют от растиль¬
ни (рис. 26), удалив питательный раствор, свертывают в рулон
и взвешивают с точностью до 100 г. Затем рулон разворачивают,
укладывают .на стол и острым ножом вырезают пробы для опре¬
деления содержания влаги; после этого срезают зеленую массу,
выдерживая минимально возможную высоту среза. Срезанную
массу взвешивают. Средний урожай зеленого карма вычисляют по
формуле:
где Q —урожай зеленого корма, кг/м2\
q —вес сырого урожая с опытных растилен, кг\
п —число растилен;
S — средняя площадь одной растильни, м2.
Аналогично вычисляют средний урожай зеленой массы. Зная
урожай зеленого корма с 1 м2 (Q) и вес высеянныхсемян в кг/м2 (С),
вычисляют выход зеленого вдрма (В):
Влажность. Содержание (влаги в зеленой массе и в корне¬
вом пласте определяют порознь. Для этого в 3—5 местах растильни
вырезают небольшие, площадью 10—20 см2, участки зеленого кор¬
ма и зеленую массу отделяют от корневого пласта. Пробы корне¬
вого пласта измельчают (на отрезки 0,6—1,0 см) и тщательно
перемешивают. Из полученной массы берут три навеоми по 5 г,
90
которые помещают в широкие алюминиевые бкжсы и сушат в су-
шилыном шкафу при температуре 60°С в течение 4—6 ч, а затем
при температуре 85—90о,С еще 6—8 ч — до постоянного веса. Ана¬
логично определяют влажность зеленой массы.
Густоту стояния растений выражают их количеством
по расчету на 1 м2 .площади растильни. Для этого на контрольной
площадке размером 10 см2, выделенной на расстоянии 15 см от
торцовой кромки растильни, срезают и подсчитывают все растения
подряд, одновременно измеряют длину каждого растения на
миллиметровой линейке. Густоту вычисляют по равенству N =
= 1000 п\ среднюю высоту — по формуле:
hi + /72+/*з“Ь • • 'h-n
где N—число растений на 1 м2;
п — число растений на контрольной площадке;
Н— средняя высота травостоя, см\
h\, /*2, Лз> ~-Лп— результаты индивидуальных измерений, см.
Опыты повторяют трижды, для этого выделяют дополнитель¬
но вторую контрольную площадку на расстоянии 15 см от второй
торцовой кромки и третью — в геометрическом центре растильни.
Затем окончательно вычисляют показатели N \\ Н как среднее
арифметическое из трех повторностей опыта.
Наблюдается существенное варьирование показателей высо¬
ты h. Ее значения распределяют на классы (классный промежуток
1 см) и вычисляют коэффициент вариации.
Коэффициенты трения определяют для корневого пласта
и зеленой массы порознь. С этой целью из учетных растилен выре¬
зают образцы корневого пласта вместе с зеленой массой. Образцы
вырезают в тех же пунктах, что и при определении густоты. Размер
образца 40x50 мм.
Коэффициент трения движения определяют на дисковом прибо¬
ре по различным поверхностям отдельно для зеленой и корневой
массы, для чего образец закрепляют на каретке (корнями вниз
или вверх). Удельное давление выдерживают в пределах 10—
15 г/см2. Опыт повторяют 6 раз; после каждого из них поверхность
трения протирают чистой сухой тряпкой. В остальном соблюдают
ранее названные условия. Коэффициенты статического трения опре¬
деляют аналогично оказанному на приборе трения покоя.
Сопротивление зеленого корма резанию. Особен¬
ность гидропонного корма состоит в том, что растения, выращен¬
ные при ничтожно малой площади питания в условиях взаимного
затенения, обладают крайне малой жесткостью. Поэтому даже не¬
большой зазор между режущей и противорежущей деталями нару¬
шает нормальный процесс резания отдельных растений. Учитывая
это, делают приспособление к работомеру ДР-100, состоящее из
ножа, противорежущей пластины, упора и двух зажимов 6 и 8
(рис. 27). На шток работомера крепят стальной нож, противорс
91
жущую пластину закрепля¬
ют на упоре 9, а образец 5—
в зажимах. Нож имеет тол¬
щину 3 мм и односторон¬
нюю заточку под углом 18°.
Перед испытанием нож дол¬
жен быть заточен до тол¬
щины лезвия не более 50 |ы.
В форме ножа с такими же
параметрами выполнена
противорежущая пластина.
Образец помещают в ра¬
створ между лезвиями этих
ножей. Угол раствора 20°.
Лезвия работают подобно
ножницам. Для нормаль¬
ной работы ножниц необхо¬
димо свести к минимуму за¬
зор между лезвиями. Дости¬
гается это поджатием упора
к панели при помощи болтов
1 и 2. Для того чтобы под-
жатие было наиболее эффек¬
тивным, между упором и па¬
нелью прибора заложена ре¬
зиновая прокладка 3. Нуж¬
ная степень сжатия этой
прокладки обеспечивает от¬
сутствие зазора между но¬
жами, однако при резании образца без зазора между ножами на¬
блюдается значительная сила трения скольжения ножей. Эту силу
записывают при тарировке приспособления и величину ее вычита¬
ют при обработке результатов. Для того чтобы не допустить затас¬
кивания образца в зазор, образец готовят в форме пучка из 100 ра¬
стений; одно из них употребляют в качестве перевясла. Сопротив¬
ление резанию выражают в килограммах по расчету на пучок. Пе¬
ред испытанием на срез измеряют диаметр пучка, определяют его
вес и влажность.
Рис 27. Приспособление к работомеру
ДР-100 для определения сопротивления
зеленого корма резанию.
1, 2 —болты, 3 — резиновая прокладка, 4 —
противорежущая пластина, 5 — образец, 5,8 —
зажимы, 7 — нож, 9 — упор.
УДОБРЕНИЯ
Минеральные удобрения
Поступившей для анализа партии удобрений (после внешнего
осмотра и ознакомления с сопроводительными документами) дает¬
ся общая характеристика, составляемая по следующему (Примерно¬
му плану: химический состав, цвет, внешний вид, сыпучесть, влаж¬
ность, комковатость. При этом отмечают все обнаруженные
отклонения от нормы ГОСТ на данный вид удобрений.
92
Отбор среднего образца. Для составления среднего об¬
разца из середины, «сверху и снизу каждого мешка берут выемки
весом 1—2 кг каждая, соединяют их и тщательно перемешивают.
Из полученного таким образом среднего образца крестообразным
делением отбирают навеску для опыта.
Исследование физико-механических свойств начинают с опреде¬
ления влажности высушиванием образца в сушильном шкафу до
постоянного веса. Для этого навеску (не менее 15 г), разделив
поровну, засьипают в три бюкса и высушивают так же, как при
определении влажности зерна. Удобрения, если они не порошко¬
образные, предварительно растирают в ступке.
Азотные удобрения (кроме хлористого аммония) сушат при
температуре 100 ±5°С, хлористый аммоний — при 80 ±5°С, ка¬
лийные и большинство фосфорных удобрений — при 100±5°С, апа¬
титовую муку — при 110±5°С, преципитат —при 70±5°С.
Влажность удобрений для каждого бюкса -порознь подсчитыва¬
ют по формуле:
где а—вес испарившейся влаги, г;
Q — навеска удобрений, г.
За влажность удобрения принимают среднеарифметическое
значение из трех повторностей. При отклонении от средней одной
из повторностей больше чем на 0,5% среднеарифметическое берут
из двух.
Механический (гранулометрический) состав
удобрения характеризуют крупностью его частиц и определяют
при помощи набора сит с диаметром отверстий от 10 до 0,25 мм.
Для этого навеску (слоем не более 1 см) насыпают на верхнее сито
решетного классификатора и разделяют на фракции. На глаз уста¬
навливают момент, когда все частицы размером меньше диаметра
отверстий в верхнем сите ушли в проход, прекращают встряхива¬
ние, взвешивают по фракциям, а результаты записывают в журнал
(табл. 60).
Таблица 60
Гранулометрический состав удобрений
Дата
олыта
Удобрение
Влаж¬
ность,
%
Дишетр
отверстий
релет,
мм
Сход с решета по
повторностям, г
Среднее
I
II
III
г
%
93
где Qo — вес удобрении в
мерке, кг;
V —объем удобре¬
ний, ж3.
Способность удобрений
уплотняться, особенно
при встряхивании, суще¬
ственно влияет на работу
гуковысевающих аппара¬
тов и машин Поэтому оп¬
ределение обьемного веса
в сочетании с уплотняю¬
щие 28 Аппарат АВ-3. щим встряхиванием про¬
водят при помощи той
же мерки с наполнителем, которые входят в комплект литровой
пурки.
После того как груз и удобрения упадут в мерку, наполнитель
внэ.вь догружают удобрением до его к,раов. Мерку вместе с напол¬
нителем снимают с гнезда ящника и помещают на аппарат для
встряхивания (рис. 28) с частотой колебаний 140 в минуту и амп¬
литудой 50 мм, где осуществляется уплотнение удобрения.
По мере оседания -в наполнитель добавляют новые порции
удобрений; делают это до тех пор, пока оседание не прекратится,
но не более двух минут. Затем вибратор выключают, вставляют
нож в щель мерки, излишки удобрения из наполнителя и с ножа
удаляют (путем опрокидывания), а мерку с уплотненными удобрени¬
ями взвешивают. Объемный вес удобрения вычисляют по формуле:
Qv
уу=—кг/м3-
Объемный вес
удобрений (при свобод¬
ной цасыпи) определяют
на литровой зерновой
пурке в такой же последо¬
вательности, как и при оп¬
ределении натуры зерна,
и подсчитывают по фор¬
муле:
Qo
\о=—кг/м\
где Qy — 'вес удобрений в мерке после уплотнения, кг.
Отношение веса уплотненного удобрения Qy к весу его до уплот¬
нения в том же объеме Qo называют коэффициентом уплотнения:
94
Получаганые данные записывают в журнал (табл. 61).
Таблица 61
Определение объемного веса
Удоб¬
рение
Влаж¬
ность,
%
Повтор¬
ность
Вес неуп¬
лотненного
удобрения
Q0.
Be: уплот¬
ненного
удобрения
Qyt кг
Объемный вес,
кг!мл
Коэффи¬
циент
уплотне¬
ния
Ау
То
Если удобрений достаточно, насыпной вес можно определить
при помощи 20-литровой пурки.
Коэффициенты трен и я движения удобрений по различ¬
ным материалам определяют на приборе трения для сыпучих ма¬
териалов, применяя скорость трения 0,5—0,8 м/сек и удельное дав¬
ление 0,004 кг/см2.
После опыта путем планиметрирования диаграммы определяют
среднюю ординату отклонения nqpa Я.
По средней ординате при помощи тариравочного графика оп¬
ределяют момент трения М. Коэффициент трения f вычисляют по
формуле:
где k — коэффициент, зависящий от размеров площади диска (для
данного прибора £ = 0,14);
М — момент трения, кгсм\
Q — нормальное давление на пробу, кг.
Здесь давление Q вычисляют как сумму двух слагаемых:
Q = Qo+Qi*
где Q0—®ес диска прибора вместе с вертикальной осью (1,25 кг)\
Q1—вес дополнительного груза, кг.
Результаты опыта записывают в журнал (табл. 62).
Таблица 62
Коэффициенты трения движения
Удоб-
Влаж¬
Рабочая
поверх¬
ность
Линей¬
ная
Нормаль¬
ное дав¬
Удель¬
ное
Пов¬
№
диа¬
Сред¬
няя
Момент
силы
Коэф¬
фи¬
рение
ность,
трения
ско¬
ление,
давле¬
тор¬
грам¬
орди¬
тре¬
циент
%
(мате¬
рость,
кг
ние,
ность
мы
ната
ния М,
грения,
риал)
м1сек
кг, см2
кгсм
/
95
Рис. 29. Схема прибора для определения угла
естественного откоса и обрушения:
1 — задвижка; 2 — горизонтальная поверхность; h — вы¬
сота удобрения; а — прорезь; Лц —высота конуса.
Угол естественного откоса определяют с помощью спе¬
циального ящика (рис. 29) с размерами (мм): длина 370, шири¬
на 2-00, высота 200. .В днище ящика устроена прорезь (125x200мм),
перекрываемая задвижкой. Ящик устанавливают горизонтально
«и заполняют удобрением до уровня А, а затем задвижку 1 выдви¬
гают, и материал высыпается через прорезь на горизонтальную
поверхность 2, образуя конус с углом естественного откоса а°.
Оставшиеся в ящике удобрения располагаются под углом обруше¬
ния а°об- Это позволяет в одном и том же опыте определить два
показателя: а° и а°0б.
Угол обрушения и угол естественного откоса измеряют при по¬
мощи угломера. Повторность трехкратная.
Результаты замеров углов естественного откоса и углов обру¬
шения записывают в журнал (табл. 63).
Таблица 63
Определение угла естественного откоса и угла обрушения
Удобрение
Влажность,
%
Повтор¬
ность
Угол естественного
откоса а°
Угол обрушения
О
аоб
Диаметр сводообразующего отверстия определяют
при помощи прибора, изображенного на рис. 30. Он состоит из
цилиндрического сосуда на треноге, имеющего в днище отверстие
96
диаметром D[y сменных диафрагм 1,
снабженных отверстиями различно¬
го диаметра d, и заслонки 2.
Размеры сосуда в мм: высота 300,
Z) = 350, Di = 300 и d — от 10 до 300.
В сосуд помещают диафрагму с
наибольшими из имеющихся отвер¬
стий; отверстие в днище сосуда за¬
крывают заслонкой, после чего со¬
суд заполняют удобрением; затем
заслонку открывают.
Если истечение удобрения проис¬
ходит свободно, без сводообразова-
ния, то диафрагму заменяют дру¬
гой— с меньшим отверстием. Опыт
повторяют до тех пор, пока не обна¬
ружится явление сводообразования. Наибольшее отверстие, при ко¬
тором наблюдается сводообразование, называется сводообразую¬
щим. Диаметр его зависит от степени связности удобрения. Резуль
таты опытов записывают в журнал (табл. 64).
Таблица 64
Определение сводообразующего отверстия
Удобрение
Влажность, %
Повторность
Диаметр сводообразуюше-
го отверстия d, мм
Сопротивление сдвигу удобрений определяют на прибо¬
ре, изображенном на рис. 31. 0.н состоит из верхней подвижной
рамки U перемещающейся на роликах по направляющим 2, тро¬
са 5, неподвижной нижней рамки 4, прижимной коробки 6 и гру¬
зов 7.
Для проведения опыта между направляющими нижней рамкш
насыпают слой удобрения, который выравнивают на уровне верх¬
ней кромки рамки. На направляющие устанавливают верхнюю
рамку, которую тоже заполняют удобрением; поверхность его вы¬
равнивают и на нее устанавливают прижимную коробку с набором
пластин-грузов. Перемещение верхней рамки осуществляют вруч¬
ную при помощи троса с пружинным динамометром 5. Приложен¬
ная к тросу сила производит сдвиг по плоскости, в которой распо¬
ложена стрелка т.
Сдвигающее усилие Т отсчитывают на шкале динамометра.
Оно зависит от нормальной нагрузки на удобрение, поэтому со-
Рис. 30. Схема прибора для оп¬
ределения диаметра сводообразу¬
ющего отверстия:
/ — сменные диафрагмы; 2— заслонка.
7 Заказ 7393
97
Рис. 31. Схема прибора для определения сопротивления сдвигу
/ — верхняя подвижная рамка, 2 — направляющие, 3 — трос, 4 — нижняя не¬
подвижная рамка, 5 —пружинный динамометр, 6 — прижимная коробка;
7 — грузы
противление удобрения сдвигу, определяют при трех удельных дав¬
лениях, с интервалами, близкими к значениям нагрузок в ту ковы-
севающих аппаратах, а именно: Q) — 0,004 кг/см2 (от собственного
веса образца), Q2—'0,033 кг/см2 и Q3—0,085 кг/см2.
'По полученному зиачемию сдвигающей аилы Т, вызывающей
скольжение (адвиг) тука, определяют величину касательного
напряжения т (кг!см2), как частное от деления сдвигающей силы
на площадь среза, т. е.
Т
а также нормальное напряжение
Q
0=—,
где Т — усилие на сдвиг, зарегистрированное по динамометру, кг;
Q — (вертикальная нагрузка на всю площадь сдвига, кг;
F — /площадь рамки (для данного прибора uF=600 см2).
Каждый вид удобрений -на каждой заданной нагрузке (Qi, Q2,
Q3) жтытьивают в трех поетордастях. Среднеарифметическое зна¬
чение т принимают за основной показатель сопротивления сдвигу.
Результаты испытаний запасы© а ют в журнал (табл. 66).
Таблица 65
Сопротивление удобрений сдвигу
Удоб¬
рение
Влаж¬
ность,
%
Пов¬
тор¬
ность
Вес удоб¬
рений в
верхней
рамке, кг
Вес при¬
жимной
корббки
с грузом,
кг
Общая
нагрузка
Q, кг
Сдвигаю¬
щая сила
Т( кг
Касатель¬
ное напря¬
жение
т, яг/слса
Нормаль¬
ное на¬
пряжение
а, кг{См*
98
iC ы in у честь служит показателем рассеваемости удобрений.
Лабораторное определение .сыпучести нового удобрения проводят
параллельно с эталоном, т. е. удобрением, рассеваемость которого
•в дроиэфодствешшх условиях уже известна. Путем сравнения
свойств нового удобрения с эталоном можно судить о поведении
его при высеве сеялкой в производственных условиях.
-Прибор для лабораторного определения относительной сыпу¬
чести (рис. 32) состоит из 12 металлических воронок 1, отверстия
которых снизу закрываются заслонками 2. Вороши вмонтированы
в нижнюю полку 3 деревянного штатива 5. Величина углов воро¬
нок а° и другие параметры приводятся в табл. 66.
-Установленные параметры обусловливают наилучшее истече¬
ние удобрений из воронжи № 0; затруднительность высыпания рас¬
тет с повышением номеров. На удобрение в воронке действует
нагрузка в 35 г/см2, для чего служат деревянные стержни высотой
35 см и диаметром немного меньше размера в. Стержни размеще¬
ны в штативе так, что, свободно опускаясь, поддерживают задан¬
ную нагрузку за все время высьипания удобрения из воронки. Сы¬
пучесть удобрений оценивают по 12-балльной пккале.
Если удобрение свободно высыпается, например, из воронки № 1,
но не высылается из воронки № 3, то его .сьипучесть оценивается
двумя баллами; сыпучесть другого удобрения заслуживает более
высокой оценки, если оно без задержки юьисьипается через воронки
№ 4, 5, 6 и т. д.
Ори испытании удобрения на сыпучесть ооблюдают ряд усло¬
вий. Отбирают навеску (в четырех повторностях), достаточную для
загрузим 3—4 воронок, тщательно ее перемешивают и просеивают
Рис. 32. Прибор для лабораторного определения
относительной сыпучести:
/ — металлические воронки, 2 — заслонка; 3 — нижняя
полка, 4 — рычаг заслонки, 5 — деревянный штатив.
99
Таблица 66
Характеристика параметров воронок
№ воронки
Диаметр отверстия, мм
Высота
воронки h, мм
Высота
бортика
с, мм
Величина угла
воронки а,
град
нижнего а
верхнего b
0
55
55
31
31
0
1
55
65
38
20
34
2
50
60
38
20
37
3
45
57
40
20
41
4
40
56
40
20
44
5
35
52
40
20
47
6
30
48
42
20
50
7
26
46
40
20
53
8
20
44
44
20
57
9
15
36
40
20
60
10
15
61
40
20
10Э
11
15
50
30
30
180
через ситю диаметром 4 мм. Снимают с гнезд штатива три смеж¬
ных стержня и в освободившиеся воронки засыпают навеску так,
чтобы верхний »слой удобрений имел форму конуса с симметрично
расположенной вершиной на уровне краев воронки. Стержни ста¬
вят на место, откидывают заслонки при помощи рычагов 4
(ом. рис. 32) и наблюдают за характерам истечения удобрения.
Бели окажется, что удобрение .не высыпается, то ехпыт повторя¬
ют на воронках с меньшими номерами, если же хорошо высыпает¬
ся, то на воронках с большими номерами. Так находят три смеж¬
ных воронки, для которых можно наблюдать удовлетворительное
и неудовлетворительное высыпание и отсутствие высыпа/ния. Такие
воронки опытный экспериментатор находит быстро, с первой или
второй попытки.
В описанных опытах продукт считают высыпавшимся да ворон¬
ки, если в результате плавного истечения или с перерывами в на¬
сыпанном слое образовался просвет в течение пяти секунд после
открытия вороики; продукт считают невысыпавшимся, если за ука¬
занное время просвета в насыпи не образовалась.
■Когда для .какой-либо воронки наблюдается высыпание в 50%
случаев и невысьшание в асталь/ных случаях, то сыпучесть выра¬
жается баллом, равным номеру этой воровки. Бели через какую-
либо воронку удобрение во всех случаях высыпается, а через смеж¬
ную воронку высыпается не во всех случаях, то сыпучесть такого
удобрения оценивается баллом, равным среднеарифметической ве¬
личине из номеров этих воронок.
В тех редких случаях, когда требуется знать сравнительную
сыпучесть в условиях очень малых удельных нагрузок, опыты про¬
водят, как описано выше, но без стержней. Результаты опытов по
оценке сыпучести записывают в журнал (табл. 67).
10°
Таблица 67
Определение сыпучести удобрений
Дата
опыта
Удобре-
I ие
Влаж-
но:ть,
%
Вес, г
Повтор¬
ность
Jsfe вэронки, из
которой удобрение
Балл
сыпу¬
чести
удобре¬
ние в
воронке
допол¬
нитель¬
ный
груз
стержня
высы¬
пается
не высы¬
пается
■Пюд г иг рок: ко.пм шло с т ыю удобрений понимается их
свойство поглощать влагу из окружающей среды. Гигроскооиче-
ской точной удобрений (h) называют относительную влажность
окружающего воздуха, при которой удобрение не теряет и не по¬
глощает влаги из воздуха.
Гигроскопическая точка (h) характеризует поведение удобре¬
ния в данной среде, инт-енсивноють его влагообмена с во-здухом.
Интенсивность .будет тем больше, чем больше величина р.азности
h0—А, т. е. чем выше влажность воздуха (h0) и меньше значение
гигроскопической точки удобрения (h).
Бели принять ibo «внимание, что для европейской части СССР
(кроме приморских районов) средняя годовая относительная
(влажность -воздуха равна 76,4%, а для Средней Азии— 62,8%, то
можно пользоваться табл. 68, характеризующей степень гигроско¬
пичности удобрений в зависимости от гигроскопических точек
и места хранения.
Таблица 68
Степень гигроскопичности удобрений в зависимости от гигроскопических
точек и места хранения
Величина
гигроско¬
пической
точки h
Европейская часть СССР
(ьрэме прим >рскик районов)
Средняя Азия
h> 85
Совершенно негигроскопичны \
Совершенно негигроскопич¬
80-85
Негигроскопичны >
ны
75-80
Почти негигроскопичны J
70-75
Слегка гигроскопичны
Негигроскопичны
65—70
Г игроскопичны
Почти негигроскопичны
60—65
»
Несколько гигроскопичны
55-60
Сильно гигроскопичны
Г игроскопичны
50—55
Очень сильно гигроскопичны
Довольно сильно гигроско¬
пичны
101
Г игр oicik о пи чноет ь опасна, особенно для водорастворимых удоб¬
рений. От поглощения атмосферной влаш они могут терять в той
или иной степени способность к рассеванию, начинают липнуть,
мазаться, расплываться и т. д. Поэтому повышенная гигроскопич¬
ность вызывает необходимость в соответствующей таре и в ряде
предосторожностей при хранении и транспортировке удобрений.
Таким образом, относительная .влажность .воздуха имеет решаю¬
щее влияние -на поглощение влага каждым удобрением.
Колебание среднемесячной относительной влажности воздуха
в течение года находится в пределах 37—90%; примерно в этих же
пределах колеблются и гигроскопические точки удобрений.
Округляя эти цифры и деля разность -на 10, получают 10-балль¬
ную шкалу гигроскопичности удобрений. Точное место в шкале х
может быть вычислено из выражения:
h—40
где х—балл гигроскопичности;
h —щи про скопи ческа я точка удобрения.
(По величине х можно составить представление о поведении
удобрения в каждой зоне /в данное время года, а также о характере
потребной тары в соответствии с табл. 69.
Таблица 69
Шкала гигроскопичности удобрений
Значение
Характеристика гигроскопичности
Балл
гигро¬
скопич¬
ности
гигроско¬
пических
точек
удобрений
в % отно¬
сительной
влажности
воздуха
Степень гигроскопичности
В каких местностях будет
сыреть удобрение
10—9
9—*8
8-7
7—6
h< 45
45—50
50-55
55—60
Очень сильно гигроскопичны,
нуждаются в совершенно гер¬
метичной таре
Сильно гигроскопичны, нуж¬
даются в герметичной таре
6-5
5-4
60-55
65-70
Гигроскопичны, нуждаются в
таре
со
1
ю
I
о
1^-
Несколько гигроскопичны, же¬
лательна тара
3-2
о
00
1
ю
1"-
Слабо гигроскопичны.
Почти негигроскопичны
1-0
85-90
(и более)
Негигроскопичны
Повсюду в течение всего
года
Повсюду в течение всего
года, за исключением не¬
которых районов Средней
Азии в сухие периоды го¬
да
Не сыреют только в Сред¬
ней Азии в сухие периоды
года
Не сыреют в Средней Азии
и в других местностях
СССР в сухие периоды
года
Сыреют в северных и запад¬
ных областях СССР в
сырые периоды года
Практически не сыреют ни¬
где
102
Г игроскопичность удобрений
определяют эксикаторным мето¬
дом. Ряд эксикаторов наполняют
химически чистой серной кисло¬
той разной концентрации и, сле¬
довательно, с различной относи¬
тельной влажностью воздуха над
поверхностью кислоты. Крепость
кислоты должна быть определена
в начале опыта и неоднократно
проверяема с помощью ареомет¬
ра
Удобрения помещают в стек¬
лянные бюксы с внутренним диа¬
метром 30 мм. Заполняют бюкс
до краев, поверхность выравнива¬
ют легким постукиванием бюкса;
заполненный бюкс закрывают крышкой, взвешивают на аналити¬
ческих весах. Затем бюкс ставят в подготовленный эксикатор с сер¬
ной кислотой, крышки с бюксов снимают, эксикатор закрывают и
ставят в лаборатории при температуре воздуха 20—25°С. Время
снятия крышек с бюксов записывают.
В один и тот же эксикатор можио ставить по 2—3 бюкса, раз¬
мещая их возможно дальше друг от друга. Крал бюиса должны
находиться над уровнем кислоты на 40—50 мм. Бюмсы оставляют
в эксикаторах на 3—4 ч\ затем их вынимают, закрывают крышка¬
ми и (взвешивают на тех же у весах. Записывают время закрытая
бюкса. По разности отметок времени вычисляют продолжитель¬
ность (экспозицию) опыта, по разности в -весе бюиса вытасляют
вес поглощенных паров воды.
'Пю (найденному значению привеса влаги, по экспозиции и пло¬
щади KOiHTaiKTa вычисляют сшрасть поглощения влаги удобрением:
240-а-100 3400-а
0= _ ,
^ 7,065 “ t
где а — привес влаги в бюксе, г;
t — время поглощения (экспозиция), мин\
Q — привес влаги по расчету на 100 см2 свободной поверхности
удобрения за одну ми.нуту, т. е скорость поглощения влаги;
7,065 — площадь бюкса в см2 при внутреннем диаметре 30 мм.
Из двух параллельных определений Qi и Q2 для каждой относи¬
тельной влажности воздуха находят среднее арифметическое.
Найденные значения Q позволяют построить график зависимос¬
ти влагопюглощешя от относительной влажности воздуха ((рис. 33).
Такой график позволяет найти гигроскопическую точку для испы¬
танного удобрения; ей соответствует точ!ка пересечения кривой
с осью абсцисс, в нашем (случае 60%. Экспериментальные данные
записывают в журнал (табл. 70).
Относительная влажность
боздухо (ha)t X
Вис. 33. Графический способ оп¬
ределения гигроскопической точки.
103
Таблица 70
Определение гигроскопических точек удобрений
№ экси¬
катора
и отно¬
Вес бюкса
с удобрением,
г
Время
погло¬
щения
влаги
мин
Привес
влаги Q
на
100 см\
г!мин
Гигро¬
скопиче¬
ская
Балл
Удобре¬
ние
Влаж¬
ность,
%
ситель¬
ная
влаж¬
ность
воздуха
в нем,
%
№
бюкса
до опы¬
та
после
опыта
Привес
влаги
а, г
точка
удобре¬
ния в %
относи¬
тельной
влажно¬
сти
воздуха
по
шкале
гигро¬
скопич¬
ности
/Различают два понятия—слеж'иваемо-сть и слежа-
лость.
Слеживаемость — свойство удобрения, характеризующее его
склонность к переходу в состояние слежалости.
Слежалость — физическое состояние удобрения, при моторам
его частички находятся в той .или иной степени сцепления.
Степень слежалости удобрений обычно определяют .методом
сжатия цилиндров, приготовленных из слежавшегося удобрения.
В зависимости от крепости образцов испытанному удобрению дают
ту или иную категорию слежалости .по нормам, приведенным
в табл. 71.
Таблица 71
Категории слежалости удобрений
Категории
слежалости
Степень слежалости
Сопротивление разруше¬
нию <з, кг!см'“
1
Не слежалось
До 1
2
Слегка слежалось
От 1 до 2
3
Слежалось
От 2 до 7
4
Сильно слежалось
От 7 до 15
5
Очень сильно слежалось
Более 15
Для лабораторного определения слежишаемости удобрений
используют специальные пустотелые пластмассовые цилиндры
(рис. 34) высотой 65 мм с .внутренним диаметром 50 мм. Стенки
цилиндра разъемные, состоят из двух равных секций, скреплен¬
ных шпильками и хомутиюом. Удобрение просеивают через ^мил¬
лиметровое сито, насыпают в цилиндр 50 г и заправляют под пресс.
Прессом служит деревянный стержень диаметром 49 мм и высотой
60 мм, снабженный горизонтальной платформой, на которую поме¬
щают груз 3,6 кг.
104
Рис. 34. Цилиндр для определения слежива
емости удобрений.
,Пр>и укладке груза на платформу следят за тем, чтобы центр
тяжести его совпадал с осью стержш.
Для каждого удобрения делают 3—4 параллельных олределе-
итя. Прибор оставляют под грузом ,в течение 30 суток в комнат¬
ных условиях, при температуре 20—2б^С и 'влажности воздуха
60—>80%. Затем освобождают образец от цилиндра. Бели удобре¬
ние слежалось, то образец принимает форму цилиндра. Прочность
полученных цилиндров определяют на экстензометре с реверсив¬
ным приспособлением. Образец при сжатии на эюстензометре счи¬
тают разрушенным, если на нем появится значительная трещина
длиной не менее диаметра цилиндра. Результаты опытов по слежи-
ваемоспи записывают в жур|нал (табл. 72).
Таблица 72
Определение слеживаемости удобрений
Влажность,
Лата
Показания
Показания
а>
а>
я
%
счетчика, мм
индикатора, мм
3
>>
а>
Ч
л
а,
5 2
w X
{-*
а>
о
ев го
ч я
(X
Я
Я
т
Сц
ю
о
се
Ч
СП
т
после за¬
кладки
Я
Jd
еа Я
2 Н
5 и
4) у
ч О
1> о.
2 с s
а
о
X
Он
о
н
аз
о
Ч св
ев н
я 2
а а
х 2
S-
v 2
Я £
х 2
о.*
4, -
.0.
Я К
СО Я «
я « ^
Н 3 2
я П*
Is
а> “
5
О Я
«=( *
се С
СО О
Я Я о
о X X
о
С
я§
о я
Ьй о
2 я
X о
о Я
« о
CJ Я
>» X
33.*
л Я
**
105
Сопротивление разрушению вычисляют по журнальным за¬
писям:
Р Р
а=—= пг* ’
где Р — усилие раз/рушания, кг;
г — радиус сечения обрааца, см.
Органические удобрения
Органические удобрения (на(В|0!з) меняют свюи механические
и биологические свойства в зависимости от сроков и способов их
хранения. Поэтому изучение физико-механических свойств этих
удобрений необходимо начать с их общей характеристики, в ко¬
торой отмечают продолжительность, место и способ хранения на¬
воза в хюзяйстве, вид животных, нормы выдачи подстилки, апо-соб
содержания животных, уровень механизации уборки навоза из по¬
мещений.
Различают четыре стадии разложение навоза:
1) свежий, слаборазложившийся, в котором солома незначи¬
тельно изменяет цвет и прочность;
12) полуперепревший навоз, где солома приобретает темно-ко¬
ричневый цвет, теряет прочность и лепко разрывается;
3) перепревший навоз, представляющий собой черную мажу¬
щуюся массу, в которой солому невозможно обнаружить;
4) перегной, представляющий собой рыхлую, землистую одно¬
родную мас(су.
/Степень и быстрота разложения навоза находятся в зависи-
моюти от продолжительности его хранения, влажности, температу¬
ры и аэрации. Наиболее энергичное разложение навоза происхо-'
дит при влажности 65—75%. Чем больше воздуха проникает
в штабель навоза, тем быстрее и при более высокой температуре
разлагаются в нем органические вещества. Аэрация и температу¬
ра разложения навоза в хозяйственных условиях легко регулируют¬
ся размерами штабеля, степенью его уплотнения и увлажнения.
Исходя из этих соображений, применяют следующие способы
хранения навоза.
Горячий (аэробный), при котором навоз укладывают в узкие,
рыхлые штабеля не более 2—3 м ширины. В штабеле его совсем
не уплотняют до внесения в почву или уплотняют после того, как
он достаточно «перегорит» и температура в нем начнет снижаться.
Горячепрессованный, при котором навоз рыхло укладывают
в штабель слоями толщиной 80—100 см с последующим уплотне¬
нием каждого слоя после того, как температура в нем поднимется
до 55—60°С. В штабель укладывают 3—4 слоя навоза, высота шта¬
беля после уплотнения каждого слоя достигает 1,6—(2,0 м.
Холодный (плотный): для хранения навоз плотно укладывают
в штабель 1,6—2,0 м вьюоты и 3—4 м ширины. При тщательном
106
yinлогпнeiHИ1И температура в нем в зимнее время не поднимается
выше 20—(2б°С, а в летнее время выше 30—35°С.
Для обоснованного проектирования н автопогрузчиков и раз¬
брасывателей необходимо учитывать фиэиконмеханичеокие свойст¬
ва навоза. Определяют их по следующим показателям: влажность,
объемный (насыпной) вес, угол естественного откоса, липкость,
коэффициент трения движения .и покоя, коэффициент внутреннего
трения, механическая прочность навоза ib штабеле.
Влажность определяют методам высушивания навески до
постоянного веса. Навеску boooim около 5 г отбирают от среднего
образца, составленного из выемо'к. Выем!ка — часть массы навоза,
заложенного в штабеле. Объем выемки '6—8 тыс. смг, что примерно
соответствует объему порции, взятой ручными вилами. В данном
сечен.ии штабеля берут 6—8 выемок, в зависимости от его высоты.
Место первой выемки—на высоте 0,5 м от почвы, второй—1,0 м,
третьей— 1,5 м и т. д. Все выемки располагают на одной вертика¬
ли, проходящей через центр сечения штабеля. Интервалы между
местами выемок 0,5 м.
Если штабель длинный, то на каждые 10 пог. м берут один об¬
разец. Сечение, где берут первый образец, должно находиться не
ближе 2 м от торцовой стенки штабеля. Впоследствии образцы
объединяют (перемешивают) и получают таким образом средиий
образец.
Полученный образец расстилают равномерным слоем (5—6 см)
н а ров-i ю II пов ер x,i юс пи.
Из разных мест слоя на всю глубину берут совочком порции
общим весом 15—20 г. Порции перемешивают и делят натри части,
которые рыхло закладывают в три бюкса, каждую взвешивают
и высушивают в сушильном шкафу при температуре 105°С.
/Н а с ы п н о й вес навоза характеризуют весом массы в
объеме 1 мъ. Для этого используют ящик емкостью от 0,5 до 1,0 мъ
с откидной стенкой, который нагружают навозом выше стенок на
10—20 см. Излишек срезают лезвием на уровне кромок тары.
Взвешивание повторяют не м.енее трех раз. Делением вэса навоза
на емкость тары вычисляют насыпной вес.
Если навоз не обладает сыпучестью, вместо насыпного опреде¬
ляют объемный вес,' который характеризуют весом единицы объема
навоза непосредственно в штабеле с ненарушенной структурой.
Для этого со штабеля снимают верхний слой и вырезают в навозе
монолит в форме прямоугольного параллелепипеда с длиной ребра
от 80 до 100 см. Грани обрезают остро отточенным лезвием ло¬
патки. Форму монолита проверяют с помощью угольника. Измеря¬
ют трм ребра монолита, после чего взвешивают маосу с точностью
±б кг.
О 6 ъ е <м н ы й вес вычисляют как
Q Q
V ~~аЬс~’
107
Рис. 35. Измерение угла откоса навоза угломером.
где Q — >вес мошолита, кг\
abc — длина ребер монолита, см.
Зная объемный вею, можно приближенно вычислить вес наво¬
за, хранящегося в штабеле.
Для определения угла естественного откоса из навоза создают
не менее пяти конусов (-юучек) высотой около 1 м путем сбрасы¬
вания с высоты L5 м на выровненный уча-сток почвы. Замеры угла
откоса проводят по образующей конуса в пяти местах с помощью
угломера (рис. 35). Среднеарифметическое из 25 измерений при¬
нимают за угол естественного откоса.
Липкость' навоза обусловливается силами молекулярного
притяжения и измеряется усилием, которое требуется приложить,
чтобы оторвать прилипший к данному материалу навоз. Липкость
оказывает значительное влияние на качество работы погрузочных
машен.
Она характеризуется величиной нормально направленной силы,
необходимой для отрыва стального диска диаметром 36 мм и тол¬
щиной 5—7 мм, вдавленного в навоз. Делают это так: образец по¬
мещают в ящик высотой 100 мм, поверхность выравнивают,
в центр укладывают диск с нагрузкой 1 кг в течение 30 сек. Силу
отрыва изм-еряют тем же прибором, что и липкость почвы (или
пр ис по собл енн ы-м и в е-с ам и).
Вычисляют липкость по формуле:
Од —-
4 Р
nd2
10
кг) см2,
108
где ал — липкость, кг/см2\
d — диаметр ди'ска, см;
Р — сила отрыва диюка от навоза, кг.
Оггрыв диюка от поверхности навоза с помощью весов осуще¬
ствляется наполнением чашки весов песком, по весу которого оп¬
ределяют силу прилипания .в граммах. Опыт проводят в пятикрат¬
ной повторности. По окончании его слой навоза толщиной 5—
10 мм из-под диска вырезают и используют для определения
влажности образца.
Для определения коэффициента трения эксперименталь¬
но находят силу трения пробы навоза по листовой стали, возни¬
кающую при скорости относительного движения до 0,6 м/сек.
Соблюдают площадь контакта 2500 см2 (62,5X40) и удельное дав¬
ление 5 г/см2. Силу трения измеряют с помощью специального
прибора (ри|С. 36). Испытания проводят при влажности навоза
в образце в пределах 70—75%, которую условно называют стан¬
дартной.
Так как навоз в штабеле холодного способа хранения -неодина¬
ков по составу, пробу для трения готовят следующим опособом.
В сечении штабеля около его торца (не ближе 2 м) ручными вила¬
ми или навозоп-огрузч>иком берут три порции— сверху, -снизу и из
середины штабеля, так чтобы после перемешивания их получился
объем примерно 0,15 м3. Если влажность окажется выше 75%, то
ее доводят до стандартной за счет дополнительной примеси сухого
навоза из верхнего слоя штабеля; если окажется, что влажность
ниже 70%, то ее увеличивают добавкой из нижнего слоя штабеля
или (в случае невозможности это сделать) добавкой навозной
жижи. По-сле каждой добавки пробу перемешивают вновь.
Перед опытом прибор следует протарировать. Для этого карет¬
ку У с тяговым динамографом устанавливают на столе так, чтобы
Рис. 36. Прибор для определения коэффициента
трения навоза:
/ — каретка с тяговым динамографом, 2 — салазки;
3 — стальной лист.
109
она опиралась своим,и салазками 2 на испытуемую поверхность
трения (стальной лист 3). Силу трения скольжения по стальному
листу узнают при протаскивании пустой каретки (Fx). Для этого
тягавый динамограф тросом соединяют оо шки|вом электропривода
и включают электродвигатель. Каретка скользит по поверхности,
сопротивление движению записывается динамографом на длине
пути 1—2 му после чего каретка автоматически останавливается.
Такие опыты с записыванием силы холостого хода повторяют
еще 2 раза. Среднее 'значение Fx используют при вычислении
коэффициента трения движения.
Приготовленную пробу делят на т)ри части для трех повторнос¬
тей опыта. Первую часть загружают в каретку, в которую предва¬
рительно вставляют сетку, сделанную из фанерных планок шириной
40 мм; она предотвращает сгруживание навоза к задней стенке
.во время движения каретки.
Сетка образует ячейки 30x30 мм, глубиной до 40 мм. При за¬
грузке каретки следят за тем, чтобы вое ячейки были заполнены
навозом.
Загрузив всю треть пробы в каретку (примерно до половины
емкости), навоз закрывают крышкой (i60X38 см)у на нее устанав¬
ливают груз, вес которого рассчитывают, исходя из названной вы¬
ше нормы удельного давления. Продолжительность предваритель¬
ного контакта выдерживают 20—30 сек, что легко осуществить
путем подстановки временного фанерного дна под каретку. Перед
опытом временное дно удаляют, отчего навоз приходит в контакт
ео .стальным листом.
Ровно через 20 сек включают электродвигатель, после чего ав¬
томатически записывается сила трения навоза (на этот раз сум¬
марно) с силой трения холостого хода. На второй и третьей частях
пробы повторяют опыт еще 2 раза Коэффициент трения движе¬
ния вычисляют из выражения
где /д —коэффициент трения движения;
Fs —суммарная сила трения, кг;
Fx —сила трения салазок при холостом ходе, кг;
N —вес пробы навоза совместно с дополнительным гру¬
зом, кг.
Аналогично определяют статический коэффициент трения при
помощи прибора трения покоя.
(Коэффициенты внутреннего трения определяют при статической
•нагрузке (рис. 37) с использованием ящика /, частично заполнен¬
ного навозом, рамки 2, полностью заполненной навовом, и рычаж¬
ного динамографа 3, который записывает силу сдвига навоза по
навозу. Ра/мку перед опытом догружают, исходя из удельного дав¬
ления 5 г/см2. Опыты проводят на навозе стандартной влажности.
•Коэффициент внутреннего трения вычисляют по обычнюй фор¬
муле.
110
Pihc. 37 Динамограф для определения коэффициентов
внутреннего трения:
/ — ящик, 2 —рамка, 3 — рычажной динамограф
Прочность навоза в штабеле характеризуют сопро¬
тивлением разрьиву и пропалыванию. Сопротивление разрыву как
в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях определяют
с помощью установки, работающей на принципе рычага (рис. 38)
К одному кончу рычага крепят вилы, ко второму — трос с дина-
мэпрафом. Установку придвигают ближе к штабелю, вилы гюгру-
Рис. 38. Установка для измерения усилий разрыва навоза:
/ — штабель, 2 — рама, 3 — рычаг, 4 — динамограф
in
жают в навоз, рычаг закрепляют в подшипнике и давлением на
вюром конце рычага осуществляют отрьив порции от штабеля. Ди¬
намограф записывает силу, приложенную к правому плечу, ее
уравновешивает сила сопротивления отрыву и вес пюрции навоза.
Силу соп-ротивлония вычисляют по формуле:
N-P—Q.
где N — сила сопротивления отрыву, кг;
Р — аила, записанная динамографом, кг;
а — плечо рычага правое, м;
с — плечо рычат а левее, м;
Q — вес навоза в оторванной порции, кг.
Оторванную порцию навоза взвешивают, поверхность освобо¬
дившейся площади в штабеле измеряют и удельное сопротивление
отрыву выражают в кг/см2.
Описанные опыты проводят в трех местах — в верхней, средней
■и нижней частях штабеля, в трек повторностях для каждого места.
В названных опытах, как и вю всех других, одновременно опре¬
деляют влажность испытуем ало навоза.
Сопротивление навоза прокалыванию определяют по тому же
методу, что и твердость почвы.
Прокалывание делают наконечником—стальным конусом в тех
же местах штабеля, где определяют усилие на разрыв. В каждом
из этих мест готовят по две равных площадки — -горизонтальную
и вертикальную. Направление прокола соответственно вертикаль¬
ное и горизонтальное. Глубина погружения конуса 200 мм.
Сначала на одной из площадок делают три прокола и вььчисля-
ют три значения твердости:
Р
^ S
где х — твердость кг/см2;
Р — сопротивление (в кг), записанное на диаграмме;
5 — площадь наконечника у основания конуса, см2.
Если окажется, что все значения т отклоняются от среднего из
трех значений не более чем на 4%, то искомое сопротивление вы¬
числяют как
Т1+Т2+Т3
Тср= у
В противном случае число проколов на площадке увеличивают.
ПОЧВЫ
Тип почвы и механический состав на участке опре¬
деляют по крупномасштабной (1 :ilOООО, 1:35 000, 1:50000) почвен¬
ной карте. Название почвы, установленное на карте, позволяет
найти содержание в ней физической глины.
112
(Содержание абразивных частиц в почве ((крупного песка, га¬
лечника, щебня) оказывает влияние на износ работах органов, со¬
держание их определяют просеиванием воздушнооудаго образца
почвы весом около 1 кг на -ситах с отверстиями диаметром 1, 2, 5
и 10 мм. Перед просеиванием образец растирают резиновым пести¬
ком, но так, чтобы не было разрушения каменистых фракций.
Сход с каждого сита взвешивают и вес выражают в процентах:
100а
где х\—содержание фракции, %;
а — вес фракции, г;
А—вес почвы, взятой для просеивания, г.
Отмечают ташке характер поверхности частиц в каждой фрак¬
ции (окатанная, шероховатая с острыми краями).
Для характеристики участка, где испытываются сельскохозяй¬
ственные машины, берут в различных местах и с различной глуби¬
ны не менее пяти почвенных проб. В зависимости от целей опыта
глубина слоев, из KOTqpbix берут пробы, может быть разная. Для
анализа ветроустойчивости почвы, например, ограничиваются дву¬
мя слоями: 0—5 см и 5—10 см. Различен и объем почвенной пробы:
для определения влажности почвы—10—20 г, объемного веса —
100—200 г, фракционного состава почизы в зоне ветровой эрозии —
8—>10 кг, на картофельных полях и при испытании крошащей спо¬
собности по-чвообрабатывающих машин — до нескольких десятков
килограммов.
Если для анализа/требуется образец ненарушенного сложения,
берут монолит или пробу с помощью режущего цилиндра. Линейкой
замеряют глубину залегания слоя, из которого взята проба. Пробы,
взятые на влажность почвы, немедленно помещают в алюминиевые
стаканчики, которые для до-станки в лабораторию упаковывают в
полиэтиленовые мешочки.
•Под предельной полевой елапоемкостью почвы (по Долгову),
или общей (по Каминскому), или наименьшей (по Роде), понима¬
ется количество влаш, которое почва удерживает после свободно¬
го оттока гравитационной воды, выраженное в процентах к весу
сухой почвы или к ее объему.
Для испытания сельскохозяйственных машин полевую влагоем-
кость определяют в слое 0—40 см. На ровном месте выбирают пло¬
щадку около 1 м2, слегка выравнивают ее и окружают земляным
валиком. Для предотвращения размыва площадку покрывают сло¬
ем соломы или травы. Затем на площадку подают воду в объеме,
достаточном для полного насыщения почвенного слоя в 40—50 см.
Количество воды, необходимое для этого, приближенно может
быть вычислено по формуле:
500 (V-W)
Wry= — -
100
ИЗ
где Wu — необходимое количество воды, л;
V — общая скважность, %;
W — влажность почвы перед заливом в % от сухого веса.
Общую с;кв а жность V можно принимать равной 50, 46,.
40 и 35% соответственно для почв тяжелосуглинистых, среднесуг¬
линистых, супесчаных и песчаных. Воду подают порциями по мере
впитывания. После того кж впиталась последняя порция, пло¬
щадку дополнительно покрывают соломой или травой слоем 15—
20 см, а ове|рху еще слоем почвы около 10 см. Эта изоляция необ¬
ходима для пред от;вращелия испарения вады. Спустя сутки на лег¬
ких почвах или спустя двое суток на суглинистых изоляцию сни¬
мают и берут почвенные пробы на влажность по слоям 0—10, 10—
20, 20—30 и 30—40 см в четырехкратной повторности.
Влажность почвы различают в е с о в у ю и объем¬
ную. Весовая—количество воды в образце, выраженное в процен¬
тах к его абсолютно сухому весу, т. е.
a—cii
W= 100,
а 1
где а — вес пробы почвы до высушивания, г;
а\—вес пробы после высушивания, г.
Объемная влажность — это количество воды в образце, выра¬
женное в процентах к объему сухого образца. Ее можно вычислить
по формуле:
WD=W6.
где Wv — объемная влажность, %;
W —весовая влажность, %;
б —объемный вес почвы ненарушенного сложения, г/смг.
Объемная влажность используется при расчетах запаса влаги
в слое почвы той или иной толщины.
В некоторых случаях пользуются также понятиями относитель¬
ная и средне<матголетняя влажность почвы: первая (W0T) выража¬
ет отношение весовой или объемной влажности почвы к величине
ее полевой влагоемкости, т. е.
UM00
№от=‘
Гп„
где W—весовая влажность, %;
й;ив—полевая влагоемкость, %.
Среднемиоголетняя влажность почвы (ИРМ) —это средняя влаж¬
ность, взятая не менее чем за семь последних лет- Она характери¬
зует средние, а значит, типичные условия увлажнения почвы в пе¬
риод испытания. Ее величина, выраженная в процентах от поле¬
вой влагоемкости, зависит от среднемноголетнего количества вы¬
падающих осадков в данной зон-е и характеризует увлажненность
зоны.
114
б
Рис. 39 Плотномер-влагомер Ковалева:
а — в собранном виде, б — в разобранном виде, / — внутренний сосуд,
2 — внешний сосуд, 3 — канавки, 4— гирьки, 5 — рычаг с грузиками;
6 — нож, 7 — дно цилиндра для взятия почвенной пробы рыхлого сло¬
жения, 8 — направляющая для вдавливания цилиндра в почву, 9 — ци¬
линдр для взятия почвенных проб; 10 — крышка наружного сосуда
Плотностью или объемным весом б называют отно¬
шение веса почвы при ненарушенном сложении к ее объему (раз¬
мерность в г/смъ).
Величина объаммого веса различных почв зависит от их свойств,
в особенности от механического состава, структураюста и содержа¬
ния гумуса. Объемный вес определяют п.ри помощи прибора Кова¬
лева (рис. 39), который состоит из внешнего металлического сосу¬
да и устройства для взвешивания образца (образец берут с нена¬
8*
115
рушенным строением). Пустотелый стальной цилиндр 9 с заост¬
ренными кромками вдавливают в почву, для чего используют
направляющий стержень 8. Балласт для уравновешивания кладут
в канавки 3. В связи с наличием балласта шкала на рычаге начи¬
нается не с нуля, а со 110 г (вес балласта).
Цилиндр извлекают из почвы так, чтобы его емкость (100 см3)
была использована с избытком, который удаляют ножом 6. Оста¬
ток образца (100 см3) высылают во внутренний сосущ и взвешива¬
ют при п0)М0щи рычага 5 и гирьки 4. Точность взвешивания до 1 г.
В конце опыта от образца отбирают навеску на влажность;
объемный вес вычисляют по фор-муле:
А=-1W2/cm3'
где А—объемный вес почвы с естественной влажностью, г/см3',
а — вес образца объемом 100 см3, г.
Определив влажность почвы W обычным методом высушивания
и зная объемный вес влажной почвы, вычисляют объемный вес
сухой почвы:
Л
г! см3,
1+0,01U?
что справедливо дли объема образца 100 см3.
При объеме образца V см3 эту формулу можно записать так:
А100
6=-/
(100+ W)VU
Описанным прибором Ковалева, кроме того, можно одновремен¬
но определить объемный вес и влажность почвы с точностью до»
3%, что проделывают непосредственно в поле.
В приборе использован принцип гидростатического взвешива¬
ния почвы. На рычаге 5 нанесены четыре шкалы. Верхняя (первая)
для обычного взвешивания в воздухе, вторая, цретья и четвертая—
для взвешивания образца, погруженного в воду. При этом вторая
шкала рассчитана на удельный вес почвы 2,7, третья — на 2,6, чет¬
вертая— на 2,5 г/см3. Расчет шкал проведен с учетом потери веса
твердой фазы в воде.
После определения объемного веса сырой почвы, как сказано
выше, во внутренний сосуд 2 наливают воду (около 2/3 емкости)*,
тщательно размешивают поч/ву ножом 6 для того, чтобы удалить
воздух из почвенных пор. Затем внутренний сосуд вставляют во
внешний и полностью заливают водой оба сосуда, так чтобы внут¬
ренний сосуд с почвой находился под водой во внешнем. Эту опе¬
рацию надо проводить осторожно, чтобы почва из внутреннего со¬
суда не попала во внешний.
Прибор выравнивают до горизонтального положения, доливают
воду до краев вырезов во внешнем сосуде и проводят взвешивание
116
с помощью пра-вой гирьки. Левая гирька в это время находится в.
левом крайнем положении.
Отношение веса а твердой части почвы, полученного при взве¬
шивании в воде, к объему взятой почвенной пробы и есть объемный
вес сухой почвы:
б =-у-г/см3
Так как объем цилиндра для взятия почвенной пробы постоян¬
ный и равен 100 см3, то на шкалах прибора нанесены сразу вое ве¬
личины объемного веса А и б.
Бели удельный вес исследуемой почвы неизвестен, то отсчет ве¬
дут по четвертой шкале, с последующим внесением -поправки -по*
сл едующим нор м ам:
найденный удельный вес 2,4; 2,5; 2,6; 2,7, 2,8;
поправка, г/смъ +0,06, +0,03, 0,0, —0,03; —0,06.
Указанные поправки прибавляют к тому значению, которое най¬
дено по четвертой шкале.
Влажность почвы рассчитывают по формуле:
' Д-6
g—-100%,
где W—влажность почвы в % к-сухому весу;
А—объемный вес влажной почвы, г/см3;
б — объемный вес сухой почвы после внесения поправки, г/смг.
Погрешность определения влажности указанным способом не
должна превышать 3%, а погрешность определения объемного ве¬
са — 0,03 г/см3.
Под удельным весом почвы у понимают отношение
веса твердой фазы почвы к объему этой фазы, который принимают*
равным объему жидкости, вытесненной почвой.
Величина у для каждой почвы постоянная. Однако она несколь¬
ко изменяется с глубиной, поэтому удельный вес определяют от¬
дельно для пахотного и подпахотного .слоев. Удельный вес всех
почв СССР (кроме торфянистых) не выходит за пределы 2,4—2,8.
Большинство почв имеет удельный вес 2,6—2,7.
Определяют удельный вес обычно пикнометричеоки-м методом
в лабораторных условиях. Но в этом случае, кроме пикнометров,
для его определения требуются аналитические весы, электрическая
плита для кипячения и высокая квалификация аналитика. Более^
цростой, быстрый и не требующий сложного оборудования метод,
определения удельного веса почвы — с помощью прибора Ковалева.
Удовлетворительная точность в этом случае достигается тем,
что для анализа берется навеска почвы не 10 г, как при пикномет-
рическом методе, а 150 г.
-Из среднего образца почвы отбирают навеску в 150 г. Парал¬
лельно берут пробы в алюминиевые стаканчики (по 10—20 г) для
117
определения влажности почвы методом высушивания. (Перед тем как
взвешивать пробу, прибор уравновешивают. Для этого во внутрен¬
ний и внешний сосуды наливают воду до вырезов во внешнем сосу¬
де так, чтобы внутренний сосуд был полностью покрыт водой. На
скобу внутреннего сосуда укладывают груз ((направляющую 8).
Правую гирьку перемещают по шкале в правое крайнее положе¬
ние, где и закрепляют. Балансирным грузиком уравновешивают
груз, уложенный на скобу, после чего грузик закрепляют винтом;
им, как и правой гирь/кой, не пользуются до конца опыта.
Затем внутренний сосуд вьпнимают, одну треть воды из него вы¬
ливают и в оставшуюся воду погружают навеску. Ее тщательно
размешивают в два приема, с интервалом в 15—20 мин, /который
способствует размоканию агрегатов и более полному удалению из
пор пузырыкрв воздуха. После прекращения выделения пузырьков
сосуд ставят на место, добавляют воды до первоначального уровня
и проводят взвешивание при помощи левой гирьки. При взвешива¬
нии груз на скобе, бала.нсирный грузик и правая гирька должны
занимать положение, указанное выше.
‘Прибор в горизонтальном положении устанавливают на месте,
защищенном от ветра. Удельный вес почвы вычисляют по формуле:
где А — вес навески в пересчете на абсолютно оухое состояние, г.
А — вес навески при естественной влажности почвы, г;
W — влажность почвы, полученная методом высушивания в
сушильном Шкафу, %;
Ут — объем твердой фазы почвы, см3,
А — вес абсолютно сухой почвы, г;
А \ — вес почвы в воде, г.
Погрешность определения удельного веса почвы изложенным мето¬
лом должна находиться в пределах 0,03—0,05 г/см3, т. е. не более
2% к измеряемой величине.
Общая скважность V — это суммарный объем пустот, за¬
нятых воздухом, заключенных в единице объема почвы. Ее вычис¬
ляют по формуле:
А
А
VT=A-AX ;
или
118
где б — объемный вес абсолютно сухой почвы;
А — объемный вес почвы естественной влажности;
у— удельный вес почвы.
Коэффициент скважности (пористости) определяют по форму¬
ле:
Консистенция того или иного тана суглинистой и глинистой
почвы ненарушенного сложения зависит от ее влажности и плотно¬
сти, а нарушенного сложения — только от степени увлажнения.
Консистенцию характеризуют несколькими показателями, в том
числе текучестью и пластичностью.
Границу текучести определяют при помощи балансирного кону¬
са Васильева. Размельченную почву замешивают с водой до густо¬
ты пасты и выдерживают в закрытом сосуде с водяными парами в
течение сутюк. Затем массу плотно набивают в цилиндр диаметром
не менее 40 мм и высотой не менее 20 мм, разглаживая поверхность
образца шпателем вровень с краями. После этого цилиндр с поч¬
вой ставят на подставку (рис. 40) и испытывают так же, как на
твердость. Для этого стальной конус с углом у вершины 30° осто¬
рожно (не допуская удара) ставят в центр цилиндра, смазав его
предварительно вазелином. Конус погружается в образец под дей¬
ствием собственного веса (вместе с балапсирными шарами 76 г)-
Бели за одну минуту конус потрузится на глубину менее 10 мм,
то это значит, что консистенция массы еще не достигла искомой
границы текучести. В этом случае к массе добавляют немного во¬
ды, тщательно перемешивают и снова иопытьцвают конусом. После
того как глубина погружения достигнет 10-миллиметровой отметки,
из формы берут в алюминиевый стаканчик немного почвы и опре¬
деляют влажность обычным методом. Установленная влажность
является границей текучести дан¬
ной почвы.
Операцию погружения конуса в
почву с найденной границе)! те¬
кучести повторяют не менее трех
раз и вычисляют среднеарифме¬
тическое значение. Расхождение
между параллельными опреде¬
лениями не должно превышать
3%.
Границу пластичности опреде¬
ляют по способу раскатывания
почвы в жгуты. Для этого навес¬
ку воздушносухой почвы, просеян¬
ную через сито с отверстиями диа¬
метром 0,5 мм, увлажняют до пла¬
стичного состояния и хорошо пе¬
реминают руками до получения
119*
Рис. 40 Балансирный конус
А. \М. Васильева-
1 — балансирный шар, 2 — круговая
метка, 3 — ручка. 4 — конус 30°, 5 —
грунт
однородной массы. Затем берут 20—30 г этой массы и .раскатывают
»на стекле в жгутик толщиной 3 мм. Собрав его в комок, снова рас¬
катывают, и так до тех пор, по.ка жгутик не станет крошиться на
«усотки длиной 8—10 мм, что будет указывать на достижение ниж¬
ней границы пластичности. Для определения влажности почвы, со¬
ответствующей этому состоянию, набирают в алюминиевые стакан¬
чики около десяти таких кусочков. Опыт повтдряют на новых пор¬
циях той же почвы 3 раза. Расхождение между повторными
определениями не должно превышать 2%.
•Пластическое состояние характеризуется числом пластичности
по Аттербергу, представляющим разницу между нижней границей
пластичности Wv (граница раскатывания) и верхней границей пла¬
стичности WT (нижняя граница текучести). Поливы глинистые, суг¬
линистые и др. существенно отличаются по числу пластичности.
‘Консистенцию и размшаемоать почвенных komikob можно опре¬
делить с помощью конуса Васильева. Образцы (комки) перед ис¬
пытанием доводят до влажности, соответствующей капиллярной
влапоемкости.
В зависимости от глубины погружения конуса консистенцию
комка определяют как текучую, лепкопластичную и др. Консистен¬
цию и размок а емость оценивают по нормам, указанным в табл. 73.
Таблица 73
Консистенция комков в зависимости от глубины погружения конуса
Глубина по¬
гружения
конуса h, мм
Консистенция
Степень размокаемости
комка
Размокае-
мость, %
h > 10
7 < h < 10
3 < h < 7
2 < h < 3
h < 2
Текучая
Легкопластичная
Среднепластичная
Слабопластичная
Твердая
Полностью размокаемый
Сильно размокаемый
Средне размокаемый
Слабо размокаемый
Неразмокаемый
100
75—100
25-75
0-25
0
•Степень крошения при обработке почвы зависит не толь¬
ко от вида орудия и режима его работы, но и от состояния почвы в
момент обработки (влажность, уплотненность и т. п.). Поэтому при
испытании и оценке крошащей способности почвообрабатывающих
машин необходимо знать естественную способность почвы к кро¬
шению.
Способность почвы к крошению определяют просеиванием об¬
разца на ситах с диаметром отверстий: 50; 25; 10; 5; 3; 2; 1; 0,5;
'0,25 мм. Оптовой рассев на фракции проводят в два этапа: на пер¬
вом выделяют крупные фракции (больше 10 мм), на втором —
фракции мельче 10 мм. Для выделения крупных: фракций берут
всю почву на площадке 20X100 см на глубину пахотного слоя.
/Выемку почвы на площадках делают при помощи лопаты пор¬
циями по 20 X 20 X 20 см каждая. Каждую порцию сбрасывают на
решетный классификатор и немедленно обрабатывают. Обработку
120
(сепарацию) на первом этапе проводят при естественной влажно-
СТ1И ПОЧВЫ.
iHa втором этапе берут 1—2 кг почвы, (Прошедшей на перовом
этапе через сито с отверстиями 10 мм, доводят ее до воздушноюухо-
го состояния и обрабатывают на ситах с диаметром отверстий: 5; 3;
2; 1; 0,6 и 0,26 мм. Сход с каждого сита взвешивают и вычисляют
относительный вес •каждой фравдии по формуле:
100а
где а — вес фракции, кг;
Ф — содержание фракции, %;
А — вес образца, поступившего на анализ в первом и во вто¬
ром этапе, кг.
Крошащую способность почвы условно характеризуют отноше¬
нием:
пде К — крошащая способность;
С — вес вюех фракций мельче 10 мм, кг\
Б — вес фракций крупнее 10 мм, кг.
Объемный вес почвенных комков размером 10—
50 мм определяют с помощью плотномеранвла<гомера (Ковалева.
Для этого из первых трех фракций, полученных на решетном клас¬
сификаторе, берут три иавеаки, гьо 150 г каждая, и взвешивают в
плотномере-влагомере Ковалева. Параллельно берут три навески
в алюминиевые -стаканчики для определения влажности комков
обьгчньвм cnoicoбом.
•Навешу комков после взвешивания в приборе Ковалева поме¬
щают в корзиночку из тонкой проволоки и парафинируют путем
двукратного погружения в расплавленный «парафин при темпера¬
туре 60—70°1С. После первого погружения в парафин стыки между
комками необходимо разрушить, чтобы при втором опускании на
ком(ках не оставалась незапарафинированных мест. По|Сле пар афи¬
ширования комки взвешивают в приборе Ковалева сначала в возду¬
хе, а затем в воде. Процедура взвешивания в воде и без воды такая
же, как и при определении удельного веса почвы.
Средний для всей навески объемный вес комков вычисляют по
формуле:
100-?!
6к= "\m+wjv Z!CM*'
где 6к — объемный вес комков;
q\ —вес образца перед парафинированием, г;
W — влажность почвенных комков, полученная высушива¬
нием в шкафу;
V — объем запарафинированного образца, см3;
121
V = q2~qz »
где q2— вес зamарафинироваеного образца (ib воздухе), г;
qz — вес образца в воде, г.
Объемный вес крупных комков весом 100—150 г определяют
отдельно для каждого ком-ка. Объемный вес мел,ких комкав (агре¬
гатов) размером 10—3 мм также определяют раздельно, но с соб¬
людением следующей методики.
Из просеянного воздушносухого образца почвы отбирают пять
ком,ков (агрегатов). Параллельно беругг навеюку таких же агрега¬
тов для определения влажности. Каждый из пяти комков обвязы¬
вают медной проволокой диаметром 0,1 мм, определенного веса и
длины. Комки нумеруют и взвешивают на аналитических .весах с
точностью до 0,0001 г (qi). Вышитая вес проволоки и влаги, нахо¬
дят вес абсолютно сухого комка (q). Образцы парафинируют в не-
аколько приемов. Для этого их подвешивают за проволоку к метал¬
лической перекладине, погружают в стакан с расплавленным пара¬
фином при температуре 90—100°С и выдерживают в нем до прекра¬
щения выделения пузырыков воздуха (-1—3 ч). Для удаления
остатков воздуха агрегаты переносят во второй стакан с парафином
ори температуре 150—170°iC на 5—10 мин.
Затем агрегаты переносят в третий стакан с парафином, охлаж¬
денным до 50—60°.С. Здесь парафин, сжимаясь, втягивается в поры,
чем достигается более совершенная их закупорка. Через 15—20 мин
агрегаты извлекают из парафина и охлаждают на воздухе.
Наконец, после кратковременного погружения агрегатов в ста¬
кан с парафином при 160—'170°С удаляют с их поверхности избыток
парафина, что уменьшает ошибку при определении объема агре¬
гата.
Подготовленные образцы .взвешивают порознь на аналитических
Biecax сначала в воздухе, а затем в этиловом спирте, применение
которого уменьшает ошибку от адсорбированных пузырьков воз¬
духа, возникающую при взвешивании агрегатов в воде.
Взвешивание в спирте проводят следующим образом: над
чашкой аналитических весов устанавливают специальный столик
так, чтобы он не касался чашки. На столик ставят стакан со спир¬
том, в который погружают агрегат, прикрепив его проволокой за
крючок чашки весов. Определив спиртометром концентрацию (кре¬
пость) спирта, по справочнику находят его плотность и вычисляют
объемный в-ес агрегата по формуле:
ба=Т ’
((^2 — <7з \
V— —-— J ;
q2 — вес парафинированного агрегата в воздухе, г;
qz — вес парафинированного агрегата в спирте, г;
122
Di — «плотность спирта;
6а — объемный вес агрегата;
q — вес абсолютно сухого агрегата;
Определение объемного веса еще более мелких агрегатов
(1—3 мм) проводят по той же методике со следующими особен¬
ностями. Из отсеянной фракции отбирают 10—20 агрегатов, все
вместе взвешивают и раскладывают на тарелке, -сделанной из
фильтровальной -бумага, в дне которой ищолкой проделаны 'неболь¬
шие отверстия.
Тарелку с агрегатами устанавливают на металлическую сет¬
ку, которую вместе с образцом опускают в широкую чашку с
расплавленным парафином, нагретым примерно до 100°С. Сна¬
чала сетка касается лишь поверхности 'парафина и агрегаты
насыщаются капиллярно; после вытеснения большей части возду¬
ха из пор агрегатов сетку погружают в парафин. По прекращении
выделения пузырьков воздуха парафин охлаждают до 70—80°С
и тарелку с агрегатами извлекают из парафина.
Остывшие аирегаты отделяют от дна тарелки вместе с парафи¬
новой корочкой и переносят на теплую этернитовую плитку, покры¬
тую фильтровальной бумагой. Здесь агрегаты осторожно
перекатывают по бумаге до удаления с их поверхности парафино¬
вой пленки.
Запар афишированные агрегаты взвешивают сначала в воздухе,
а затем в этиловом спирте, после чего вычисляют объемный вес,
как описано выш'е.
|Водовш итыв а ни е — это последовательное заполнение во¬
дой свободных пор почвы под влиянием градиента .напора и сил
капиллярных мшисков. Испытывают образец при помощи прибора
Спецгео, в котором градиент напора является постоянным. Тол¬
щина слоя воды над почвой автоматически поддерживается в пре¬
делах 1—2 мм.
Скорость водоеиитывания пючвой и почвенными комками, за¬
висит главным образом от их механического состава, содержания
перегноя, структурности, степени уплотнения, а также от исходной
в л аж1н,ости почвы.
Показатель скорости, получаемый с помощью трубки Спецгео,
позволяет определить ту лимитирующую плотность почвы, при
которой резко снижается скорость водовпитывания, а значит, уве¬
личивается сток талых и дождевых вод.
Перед ис/пытанием готовит образец, для чего на опытном участ¬
ке выкапывают почвенный разрез, .на стенках которого острой
лопатой вырезают небольшие глыбы. Одну из граней вынутой глы¬
бы (горизонтальную) выравнивают и затем из глыбы вырезают
цилиндр, у которого ось перпендикулярна к названной грани. Диа¬
метр цшшндра равен диаметру трубки Спецгео, высота не менее
40 мм. Из пахотного и подпахотного слоев готовят по 10 образцов,
взятых с разных глубин.
Применительно к почвенным комкам скорость водовнитывания
123
и, следовательно, размокания указывает на возможную продолжи¬
тельность их про тивоэрюзишной службы.
Отбор почвенных комкав для определения их вадавпитывакмцей
способности проводят параллельно с испытанием плотности. Од-
бирают 20—05 комков размером 50 мм и более. Так же как и в
первом случае, выравнивают с помощью 1ножа одну и<з граней
комка, делая ее плоской. С боков комок обрезают по форме и диа¬
метру цилиндра трубк/и Опецгео. Для лучшей сопоставимости испы¬
тания проводят на воздушносухих образцах.
Тех/ника опыта по водовпитыванию одинакова для комков и для
почвенных цили/ндров. Наливают воду в мариоттов сосуд до метки
100 см3. Проверяют температуру воды, которая должна быть в
пределах 10—20О|С. Прикладывают комок (плоской стороной к
мар!иоттову сосуду, опрокидывают его вместе с сосудом и ставят
на стол. Для лучшей устойчивости ikomok с сосудом ставят в неглу¬
бокий стакан. Замечают начальный уровень воды после опрокиды¬
вания и в дальнейшем отсчитывают по шкале и записывают коли¬
чество впитавшейся воды (в см3). Отсчет ведут каждые 5 мин.
Опыт длится 30 мин, т. е. (Время, за которое должно произойти не¬
полное смачивание комка. При этом комок, как правило, не разва¬
ливается.
Коэффициент водовпитывания k, характеризующий скорость
водовпитывания, вычисляют по формуле:
Q
k = ——- MMjмин,
где Q — расход воды за время опыта, см3;
S—площадь сечения смоченного комка, см2;
Т — время опыгга, мин.
На диспергирование и уплотнение почвы влия¬
ют ее свойства, а также внешние нагрузки и степень увлажнения.
Лабораторное испытание на устойчивость почвы к диспергиро¬
ванию под действием гидростатического давления и силы тяжести
проводят по следующей схеме:
1) диспергирование в спокойной воде насыпного слоя почвы в
10 см;
2) то же — с нагрузкой 0,026 кг/см2, равной силе тяжести 20-
сантиметрового слоя почвы;
й) то же, что и п. 2, но с нагрузкой 0,052 кг/см2, равной силе
тяжести 40-санпиметрового слоя почвы;
4) контроль — полное диспергирование путем кипячения почвы
в воде.
Техника проведения опыта состоит в следующем. Воздушно¬
сухую почву, просеянную через »сито с диаметром отверстий 3 мм}
без уплотнения насыпают в полиэтиленовые цилиндры с сетчатым
дном. Диаметр цилиндра 50 мм, высота 100 мм. При трех повтор¬
ностях для каждого опыта готовят по три цилиндра. В каждый из
них насыпают почву весом 200 г. Перед заполнением стенки цилин¬
124
дра изнутри смазывают тонким слоем -парафина, а «а дно уклады¬
вают один слой фильтровальной бумаги. Цилиндры с почвой ста¬
вят ib ванну, заполняют водой до краев.
Для контроля берут три навески такого же размера, каждую
засыпают в литровую колбу, добавляют воды и кипятят в течение
одного часа для полного разрушения агрегатов. Затем почву из
колбы переносят без потерь в такой же цилиндр, что и в первых
вариантах.
Почву в цилнедрах оставляют в ванне на одни сутки для усад¬
ки, после чего их вынимают и почву, не извлекая из цилиндров,
высушивают до воздушносухого состояния.
После первого диспергирования и высушива-ни-я цилиндры с
почвой всех четырех вариантов вторично ставят на суши в ванну
и затем аноива высушивают. После второго диспергирования и усад¬
ки определяют объемный вес почвы путем измерения высоты и
диаметра уплотнившейся в цилиндрах почвы -и деления веса почвы
на объем.
За коэффициент устойчивости почвы к диспергированию (ky)
принимают величину сохранившейся скважности, которая обуслов¬
лена устойчивостью структуры.
kv вычисляют по формуле (на примере первого варианта):
Pi Рк
ky=^-—.m%,
Р к
ПДе Рк—скважность образца после полного разрушения структуры
путем кипячения;
Рх — скважность образца в первом варианте опыта.
Для второго и третьего вариантов опыта коэффициент ky вы¬
числяют так же, подставляя вместо р{ значения р2 и р3. Скваж¬
ность ри р2, рг и /?к вычисляют по предыдущему.
При полевом методе определения устойчивости почвы к диспер¬
гированию закладывают опыт лизиметрического типа. На глубину
пахотного слоя выкапывают ямы диаметром около 1 м, которые за¬
полняют почвой по схеме: 1) смесь iBicex фракций (.контроль);
2) кам1ки 'крупнее 10 мм; 3) ком.ки толщиной от 10 до 2 мм; 4) ком¬
ки меньше 2 мм.
Фракции указанных размеров получают просеиванием почвы на
решетах. Яму первого варианта заполняют непросеянной, но тща¬
тельно перемешанной почвой. Поверхность заполняемых ям долж¬
на быть воронкообразной.
После заполнения ям в воронки подают воду до полного за¬
топления. Затопление повторяют в течение лета 5 раз по мере
подсыхания почвы.
Осенью в конце опыта определяют объемный вес почвы по сло¬
ям 0—5, 5—10, 10—16, 16—20 см при естественной влажности, а
также по расчету на объем воздушносухой почвы (в этом случае
глыбы нужно вырезать по горизонтам объемом 100—’200 см3 и
довести их до воздушносухого состояния).
125
Рис. 41. Прибор Знаменского. ~
/ —мессура, 2 — держатель, 3 — стойка; 4 — верхняя дужка, 5 — винт, 6 — колонка;
7 —винт, 8 — шарикоподшипник, 9 — гиря-противовес, 10 —плита, // — винт-арретир;
12 — нижняя дужка, 13 — призма, 14—станина, 15 — рычаг, 16 — серьга, /7—подвеска;
18 — ножка; 19 — тяга; 20 — верхняя гайка; 21 — гайка, 22 — упорная гайка, 23 — нижняя
гайка, 24 — груз, 25 — шарик, 26 — обойма, 27 — поршень, 28 — кольцо, 29 — перфорирован¬
ный диск, 30 — дно, 31 — ванна
О степени диспергирования под влиянием увлажнений судят пю
коэффициенту устойчивости к диспергированию &у, который вычис¬
ляют, как .выше изложено, а также по результатам /сопоставления
объемного веса с дайны,ми, (полученными при усадке трех видов
частиц: меньше 0,26, меньше 0,05 и меньше 0,01 мм, отобранных
пипеткой Робинзона (так же как при механическом анализе).
Устойчивость почвы к диспергированию под действием внешней
нагрузки, превышающей силу тяжести почвы, определяют с по¬
мощью прибора Знаменского (рис. 41), позволяющего изучать
нагрузки от 0,25 до б кг)см2.
Прибор состоит из рамы, рычажногю устройства, обеспечиваю¬
щего заданные .нагрузки, камеры, где помещают образец, и устрой¬
ства для измерения деформации образца. На нем можно испыты¬
вать образцы ненарушенного и нарушенного сложения при диапа¬
зоне влажности от 0 до 100%. Продолжительность воздействия
нагрузок также может быть разная—от 1 сек до одних суток, в
зависимости от целей опыта.
Результаты опыта позволяют составить (кривые зависимости
уплотнения от нагрузки, влажности почвы и времени действия
нагрузки.
Вычисляют устойчивость почвы к диспергированию под дейст¬
вием повышенных нагрузок по формуле:
Pi—Рк
ky= 100%,
р к
где ky—коэффициент устойчивости почвы к диспергированию;
pi — скважность почвы после приложения нагрузки;
рк — скважность почвы после полного диспергирования мето¬
дам кипячения в течение 1 ч и усадки почвы после высу¬
шивания.
(Последовательность проведения опыта такая. Воздушносухую
почву просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм, берут
навеску около 400 г и определяют ее влажность Кольцо 28 уклады¬
вают на перфорированный диск 29, на поверхность которого поме¬
щают кружок фильтровальной бумаги. В кольцо засыпают навеску
почвы, которую сверху также прикрывают фильтровалыной бума¬
гой, а затем поршнем 27. Вкладыш в собранном виде (перфориро¬
ванный диск, кольцо и поршень) взвешивают без почвы и с почвой,
затем устанавливают в ванну 31. В ванну наливают воду выше
уровня верхних краев кольца с почвой. Насыщение почвы водой
продолжается не менее 12 ч. На .поршень прибора устанавливают
верхнюю дужасу 4 так, чтобы винт 5 дужки опирался на шарик
поршня 25.
Закрепляют верхнюю дужку 4 гайками 20 и 21. Устанавливают
ножку мессура 1 на верхнюю дужку и закрепляют ее. Мессур уста¬
навливают так, чтобы его стрелка показывала на нуль шкалы.
Приводят прибор и рычаг в горизонтальное положение, присту¬
пают к проведению опыта. Дают первую нагрузку, равную
127
0,)2б кг!см2, которая осуществляется «надеванием подвески 17 на
серьгу 16. Первый отсчет показаний .меосура проводят сразу после
приложения нагрузки, «второй — «в конще (рабочего дня, и так после
каждого приложения последующих нагрузок. Эффективность каж¬
дой ступени на,грузки определяют величиной объемного веса поч¬
вы б, 'скважностью р и коэффициентом скважности 2о.
Объем образца V после приложения нагрузки «вычисляют по
отсчетам мессура, который показьгваегг усадку образ-ца в миллимет¬
рах. Одна/ко при значительных нагрузках происходит упругая де¬
формация деталей прибора, поэтому дефоримацию почвы вычисля¬
ют п,о формуле:
h=hK—h0 — H1 ,
где h — деформация почвы, мм\
h0— отсчет по мессуру в начале опыта, мм;
hK— отсчет по мессуру в конце опыта, мм;
Нх — упругая деформация прибора (находят по тарировочной
таблице).
Объемный вес сырой почвы А до приложения нагрузки вычис-
ля ют по ф ормуле:
а
А = — г)смъ ,
где а — вес образца, г;
V — объем, см3 (равен объему режущего кольца).
Объемный вес Ai после приложения нагрузки вычисляют ана¬
лога чно:
а
Al = (k-h)s '
где /о — высота кольца, см;
s — площадь кольца, см2;
h — деформация почвы, см.
Объемный вес по расчету на сухую почву до приложения на¬
грузки вычисляют по формуле:
6 = i+o.oiuT г1см3 ’
а объемный вес 6i после приложения начпрузки соответственно
6l= l+oTonF S!CM% ’
Окважно-сть (пористость — Р) до приложения нагрузки вычис¬
ляют как
V—б
Р=1 100%,
128
где у— удельный вес почвы;
б — объемный вес почвы;
а после приложения нагрузки соответственно:
У—&1
/>!=--• 100%,
где 61 — объемный вес почвы после приложения нагрузки
Коэффициент скважности 20 до приложения нагрузки вычисля¬
ют как
V—б
2°= j—
и коэффициент 2 после приложения нагрузки соответственнс
Показатели А, б, р и S по расчету на объем воздушносухой поч¬
вы определяют после извлечения образца из прибора в ненарушен¬
ном состоянии, его высушивания до воадушн©сухого состояния,
измерения высоты и диаметра сухого образца с последующим вы¬
числением его объема. Эти показатели определяются для каждой
нагрузки: 0,25 кг!см2, 0,6 кг!см2 и т. д.
Изложенный порядок работы на приборе относится к случаю
испытания образца, полностью насыщенного водой. В случае испы¬
тания почвы при естественной влажности порядок остается
тем же, но ванну водой не заполняют.
Под равновесной плотностью почвы понимается относительно
устойчивое ее состояние. Знание равновесной ‘платности требуется
при определении сроков и глубины различных обработок, а также
допустимости уплотнения ходовььми системами сельскохозяйствен¬
ных машин.
Для практических целей определяют первый и ©тарой пороги
равновесной плотности. Первый порог РП] — это такая плотность,
при которой отсутствуют крупные некапиллярные пары, а капил¬
лярная влагоемкость, выраженная в процентах от объема, имеет
максимальную величину. Уменьшение или увеличение плотности
по сравнению с Р1П1 * уменьшает -величину капиллярной влагоемко-
СТ1И.
Второй порог равновесной плотности РП2 — это такая плот¬
ность, при которой отсутствуют крупные капиллярные поры
(>0,01 мм), а полевая влагоемкость, выраженная в процентах от
объема, имеет максимальную величину.
Отклонение плотности от Р-П2 приводит к уменьшению полевой
влаго емкости.
Относительно устойчивое состояние почвы при первом пороге
равновесной плотности обусловливается появлением эффекта «кар¬
каса» за счет уплотненных и более вадоустойчишых агрегатов
(>0,1 мм).
9 Заказ 7393
129
Уплотнение почвы пахотного слоя -сверх первого порога требует
приложения внешних нагрузок, превышающих величину силы тя¬
жести этого слоя почвы. Еще более устойчивое состояние под дейст¬
вием напрузок приобретает почва по достижении второго порога
рашавесной плотности.
Дальнейшее уплотнение почвы, сверх второго порога, затруд¬
нено, так как оно связано с преодолением значительных аил сцеп¬
ления ^молекулярных, капиллярных) и сил трения между частица¬
ми и М'иовдр о атр ег ат а»ми.
При небольших нагрузках от сельскохозяйственных машин в
0,2—0>5 кг!см2 смятие сырой рыхлой почвы до первого порога рав¬
новесной плотности происходит на объем крупных некапиллярных
промежутков (пор).
•Объем такого амятия Р2 в первом приближении можно принять
равным разности между общей пористостью и максимальной ка¬
пиллярной влагоемкостью, выраженной в процентах от объема
(она же капиллярная пористость), или
P2 = P-WK б,
где б — объемный вес почвы, г/смг\
WK — ка/пиллярная влагоемкость, %;
Р — общая пористость, %;
WKб — капиллярная пористость, выраженная в % от объема.
При повышенных нагрузках (0,5—3,0 кг/см2) максимально воз¬
можный объем смятия сырой рыхлой почвы Р3 можно приравнять
к разности между общей пористостью и максимальной полевой
влагоемкостью, выраженной в процентах от объема, т. е.
Pz=P-(Wn б)%,
где Wnб — полевая влагоемкость, выраженная в % от объема
почвы.
При достижении этой плотности исчезают поры крупнее
0.01 мм.
Методика определения равновесной плотности и максимально
возможного объема смятия почвы состоит в следующем. С опыт¬
ного участка берут два почвенных образца, один из пахотного слоя,
второй из подпахотного, размером около 7 кг каждый. Образцы вы¬
сушивают до воздушно сух о го состояния, просеивают через сито с
диаметром отверстий 3 мм, доводят до оптимальной влажности
(70% полевой влагоемкости) и затем набивают в пластмассовые
цилиндрические стаканы без дна размером 50 мм в диаметре и
100 мм высотой. Число стаканов 5—6. По плотности набивки со¬
седние стаканы отличаются на 0,1 г/смг.
Первый стакан (вариант опыта) набивают почвой с легким
постукиванием. Последний стакан набивают до плотности 1,8 г/смг,
что превышает обычно второй порог равновесной плотности во всех
суглинистых и глинистых почвах.
1В0 iBcex стаканах, кроме первого, уплотнение приводят метал¬
лическим поршнем, наир уж а на который регулируется за счет та¬
рированной пружины. Уплотнение должно быть равномерным по
площади и глубине. Равномерность достигают нагрузкой на пор¬
шень и подачей почвы в стакан небольшими равными порциями.
Повторность опыта — трехкратная.
После набивки стаканы ставят на подставки с фильтровальной
бумагой и затем в ванну с водой для капиллярного насыщения, для
чего уровень воды поддерживают постоянным по нижнему краю
стакана.
После трех/дневного насыщения стаканы с почвой взвешивают
на технических весах с точностью до 0,01 г. По весу воды в почве
рассчитывают влагоемкость в процентах от веса почвы и от объе¬
ма. Результаты записывают в таблицу 74.
Таблица 74
Определение влагоемкости уплотненной почвы
о
V
О м
CQ
Капилляр 1ая
Полная вла¬
Полевая
м
«
X
л
«а
л
О
ГГ
О
С г*
о а
О *
н *
о
G
CJ
с»
CQ
о к
пр
° i
СО Д
влагоемкость
^к
гоемкость
ГС'пп
влагоемкость
№ стакана
Вес стакан
н
о
ла
н
о
О
*
LU
Вес сырой
в стакане,
2 г-
п <->
о м
СО J3
CQ
и V
£ °
Ш с
Объемный
вы, г!см3
s 3
СО и
* 2
са Ж
н
о о»
U CJ
а» о
СЭ С
в % от
веса
в % от
объема
в % от
веса
в % от
объема
в % от
веса
в % от
объема
Стаканы с почвой после взвешивания ставят на полное насыще¬
ние водой всех пор, т. е. на определение полной влагоемкости. Для
этого на каждый стакан с почвой снизу надевают сетчатое дно и
устанавливают их в ванну, наполненную водой почти до верхнего
края стаканов. После трехдневного насыщения стаканы с почвой
взвешивают и по весу воды в почве рассчитывают полную влагоем-
ко-сть в процентах от веса почвы и от объема (см. табл. 74).
Определив полную влагоемкость, эти же стаканы с почвой ис¬
пользуют для определения полевой влагоемкости. Для этого стаканы
с почвой ставят на воздушносухую почву этого же типа, насыпан¬
ную слоем толщиной не меньше 100 мм. Чтобы исключить испаре¬
ние воды, стаканы накрывают крышками и, кроме того, все образ¬
цы вместе, с сухой почвой ставят в ящик, который прикрывают
влажным холстом. В течение трех суток устанавливается равнове¬
сие воды в почве, на что указывает постоянство веса почвы в стака¬
нах. По весу воды, оставшейся в почве, определяют полевую вла¬
гоемкость, которую выражают в процентах от веса и от объема
ПОЧ/ВЫ.
9*
131
Рис 42 Прибор Ко.чяссва
На основании полученных данных вычисляют максимально воз¬
можный объем смятия почвы. Величину полной влагоемкости, вы¬
раженную в процентах от объема, imp нанимают за общую 'порис¬
тость.
В районах ветровой эрозии почвы становятся /проходимыми,
когда влажность их весной снизится примерно до 80% полевой вла-
гоем'кости. При влажности порядка 70—80% работа машин воз¬
можна, но для создания ветроустойчивых комков 2 мм и больше
почву требуется сначала уплотнить. Величину нагрузки, необхо¬
димой для уплотнения, можно определить лабораторным мето¬
дом
Мелкокомковатую воздушносухую почву берут на эродирован¬
ном опытном участке, просеивают через сито с отверстиями диа¬
метром 0,5 мм в количестве 'не менее 15 кг. Просеянную почву
делят на три равные части. Первую часть увлажняют до 60% по¬
левой влагоем-кости, вторую — до 70% и третью часть до 80%.
Из первой части почву набивают в разъемный цилиндр высотой
и диаметром 50 мм, подавая малыми порциями; уплотняют с при¬
менением нагрузки 0,2 кг/см2.
Оставшуюся почву первой части набивают во второй, третий,
четвертый и пятый цилиндры, как и в первый, но с применением
нагрузок 0,3; 0,4; 0,5 и 1,0 кг/см2. Вторую и третью части просеян¬
ной почвы используют так же, как и первую. Во всех случаях для
уплотнения применяют прибор Коля-сева (рис. 42).
<Во избежание прилипания почвы перед набивкой цилиндра его
внутреннюю поверхность протирают парафином.
Опыт закладывают в трех повторностях. Немедленно по окон-
132
ча.н.™ набивки образцы освобождают от съемных половинок ци¬
линдра и доводят до воздуцшосухого состояния.
После высушивания у каждого образца измеряют диаметр «и
высоту, взвешивают и вычисляют объем-ный вес почвы.
Связность и способность почвы к образованию устойчивых ком-
koib определяют путем сбрасывания образцов в деревянный ящик
с высоты 1 м. За минимальную налрузку, необходимую для созда¬
ния связных комков, принимают ту, которая обеспечивает выход
50% комков крупнее 2 мм. Такое .количество комков в верхнем
5-сантиметро>вом слое почвы практически предотвращает ее выду¬
вание.
Полевой метод определения на^руз'ки и влажности, обеспечи¬
вающих образование связных ветроустойчивых ком,ков, состоит в
том, что в период ранневесеннего боронования с помощью твердо¬
мера-штампа (рис. 43) почву подвергают уплотнению под на¬
грузками 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 и 1,0 кг/см2. Уплотнение делают на пло¬
щадках в 1 м2 в пяти-десяти разных местах опытного участка.
На каждой площадке определяют влажность почвы. Затем уплот¬
ненные площадки рыхлят на глубину 5 см при помощи металличе¬
ского штыря, после чего с той же глубины берут образцы, дово¬
дят до воздушносухого состояния и просеивают через сшто с отвер¬
стиями диаметром 2 мм. Полученные сход и проход взвешивают ш
выражают в процентах к вссу навески. Опыт повторяют несколько
раз за вссспннй сезон по мере изменения влажности почвы от 80
до 60% полевой влагоемкости. Нагрузка и влажность, обеспечи¬
вающие выход комков крупнее 2 мм в количестве не менее 50% к
весу 5-сантиметрового слоя почвы, являются минимально необходи¬
мыми.
Сопротивление почвы деформациям зависит от ее постоянных
свойств — типа, механического состава и переменных — твердости,
влажности и содержания корней. Наиболее распространенными
видами деформации почвы являются сжатие, разрыв, сдвиг.
Твердость, т. с. сопротивление почвы внедрению твердого тела,
характеризуют силой, необходимой на вдавливание стального шли¬
фованного плунжера, обычно конусовидной формы.
*
Рис. 43. Твердомер-штамп.
133
Рис. 44. Почвенный интегрирующий плотно¬
мер ПП
Силовую диаграмму твердомера обрабатывают и твердость
почвы вычисляют по формуле:
S
где Р — твердость, кг/см2;
h — высота ординаты на диаграмме, см;
k — жесткость пружины, кг!см;
s — площадь поперечного сечения плунжера, см2.
Последняя конструкция плотномер а-тнвердом ер а (рис. 44) устра¬
няет необходимость в обработке диаграмм и позволяет вести отсчет
твердости по шкале прибора.
Сопротивление сжатию характеризуют силой и величиной де¬
формации образца. Образец сжимают в условиях, когда он может
уменьшаться только в направлении высоты: ширина его остается
постоянной, ограниченной стальными стенками камеры. Испытания
проводят при помощи прибора З'наменокаго.
134
■Образцы нарушенного сложения можно испытывать также на
приборе К'олясвва. В этом случае сопротивление почвы -сжатию
характеризуют объемным коэффициентом смятия почвы q:
Р
q= —;— кг/см3 у
п s h
где Р — усилие на вдавливание штока прибора, кг\
s — площадь сечения штока, см2;
h — глубина вдавливания штока, см.
Прочность почвенных комков характеризуют разрушающей
нагрузкой, возникающей при сжатии образца.
Для испытания образцов используют прибор для определения
прочности комков почвы конструкции ВИСХОМ (рис. 45).
При помощи стального стакана с режущими кромками образец
цилиндрической формы вырезают из пючваннюго комка. Объем об¬
разца может быть 50, 25 или 10 см3, в зависимости от размера
комка.
У всех образцов выдерживают отношение высоты к диаметру
1:1. Вырезанные образцы нумеруют, доводят до воздушносухого
состояния, измеряют -с последующим вычислением объема, -взвеши¬
вают и отбирают пробу для определения влажности.
Затем образец укладывают под сжимающую пластину прибора
так, чтобы ось цилиндра была в горизонтальном (положении, и
плавно нагружают до разрушения, т. е. до появления трещины
длиной .не менее радиуса образца.
Образец каждого размера испытывают не менее чем в десяти¬
кратной повторности, исходя из чего и заготавливают почвенные
Рис. 45. Прибор для определения прочности ком¬
ков почвы.
135
комки, выбирая их из поверхностного слоя почвы в разных местах
он ы пн ого у ч астк а.
Удельную прочность комка вычисляют по формуле:
Р
Ру= — кг/см3 ,
где Ру — удельная прочность комка, кг/см3;
Р — разрушающая нагрузка, кг;
V — объем образца, см3.
Под сдвигам понимают смещение одной части поЧ|ВЫ по отноше¬
нию к другой .в результате бокового (тангенциального) давления.
Сопротивление сдвигу Р несвязных сыпучих почв и грунтов
хар актершуется уравнемием:
P = N tg<p кг/см2 •
Для связных почв и грунтов уравнение имеет следующий вид:
P = N tg<p + C кг!см2 ,
где N — нормальное давление;
Ф — угол внутреннего трения;
С — составляющая сопротивления сдвигу (зависит от моле¬
кулярных и капиллярных сил сцепления).
Если tg<p обозначить через f — коэффициент внутреннего тре¬
ния, то уравнение прямой приобретает вид формулы силы сопро¬
тивления трению, предложенной Кулоном:
P = Nf+C кг!см2 •
Однако следует иметь в виду, что природа сил оцепления С при
трении иная, чем при сдвиге.
Отношение сдвигающего усилия Р к нормальному давлению N
н а з ьвв а етс я к о эфф и ц ие н то м с дв ига:
/= ^ кг/см2 •
Для несвязных почв это отношение называют коэффициентом внут¬
реннего трения.
Для экспериментального определения коэффициентов сдвига
можно пользоваться таким же прибором, что и при исследовании
удобрений.
Испытание на сдвиг следует проводить на образцах с ненару¬
шенным сложением, взятых специальным режущим цилиндрам.
Коэффициент сцепления С определяют при нормальных нагруз¬
ках 1, 2 и 3 кг!см2. После определения силы сдвига сцроят график
(рис. 46), откладывая по оси абсцисс нормальные нагрузки N, по
оси ординат тангенциальное усилие Р в килограммах. Эксперимен¬
тальные точки соединяют прямой линией, которую продолжают до
пересечения с осью ординат. Отрезок оси ординат от нуля до точки
пересечения прямой с осью ординат дает величину сцепления С в
136
о
Нагрузка
U pikS
Рис. 46. График зависимости сопротивления
почвы от нагрузки.
килограммах. Разделив С на площадь образца, получают .коэф¬
фициент сцепления С в кг/см2. По построенной прямой можно так¬
же определить коэффициент внутреннего трения f=tgcp.
Если расчленить силы сцепления и внутреннего трения выше¬
описанным методом не удается, то определяют общую величину
сдвига Р и коэффициент сдвига fs по формуле:
где Pi — суммарное сдвигающее усилие, кг;
N — нормаль/ное давление, кг\
S — площадь исследуемого образца в плоскости сдв-ига, см*.
Силу же сцепления С определяют отдельно методом растяже¬
ния (разрыва).
(По сравнению со -сжатием и сдвигом деформация растяжения
требует минимальных усилий, так как при растяжении участвуют
только силы сцепления почвы. Кроме того, разрьив при растяжении
происходит по наиболее слабому сечению, по трещинам, ходам и
пустотам, часто имеющимюя в по'чве.
Для испытания на разрыв пробу из поч(вы вырезают в форме
восьмерки. Широкими сторонами пробу закладывают в зажимы,
и разрывают ее с помощью экстензометра. Удельное усилие на
разрыв вычисляют по формуле:
Р
fb= кг!см2 '
где Р — суммарное сдвигающее усилие, кг/см2;
N — «нормальное давление, кг.
Или
NS ’
Р
137
где а — удельное сопротивление почвы растяжению, г/см2;
Р— усилие на разрыв образца, г;
5 — площадь образца в плоскости разрыва, см2;
Для определения силы трения Т обычно пользуются формулой
T=-f N,
где f — 1кю эфф'и циен т тр ени я;
N — /нормальное давление.
Применительно к поч®е предпочтительнее пользоваться уравне¬
нием, предложенным Б. В. Дерягиным:
T=f (N + S0 Р0)у
где So — площадь истинного контакта;
Ро — (сила молекулярного притяжения.
Коэффициент трения почвы по металлу зависит от влажности,
механического состава, нормального давления, скорости скольже¬
ния, шероховатости поверхности и ее водоотталкивающих свойств.
Для определения коэффициента трения почвы применяются
раз ли'чн ы е при бор ы.
В настоящее время пользуются разработанным в ВИСХОМ
приборюм для определения коэффициентов трения почвы по раз¬
личным материалам. Осноганьш рабочим элементом прибора яв¬
ляется диск в виде кольца, торцовая поверхность которого прижи¬
мается к поверхности исследуемой почвы с некоторой постоянной
силой N. При вращении этого диска возникает сила трения.
Из величины прилагаемого крутящего момента, размеров диска
и нормального давления коэффициент трения определяют по фор¬
муле:
з М(&-Г-)
2N(R3-r3)
где R и г—радиусы диска (наружный и внутренний);
N — нормальное давление рабочего диска на почву;
М — Kip у тя щи й м oiM ент.
Для ускорения обработки результатов измерения в приборе
применен механический интегратор. Прибор рассчитан на измере¬
ние коэффициента трения до 0,85 при удельных давлениях 0,1
и 0,2 кг/см2 и средней скорости 0,15 м/сек.
Липкость влажной почвы проявляется как при скольжении
почвы по поверхности, так и при отрыве от нее. Липкость обуслов¬
ливается капиллярными и молекулярными силами сцепления
влажной почвы с поверхностью посредством тонких водяных пле¬
нок. Прилипание при скольжении происходит в тех случаях, когда
касательная сила, необходимая для преодоления сил трения и при¬
липания почвы к поверхности, больше, чем временное сопротивле¬
ние почвы сдвигу. Прилипание при отрыве происходит в случаях,
когда удельная сила прилипания к поверхности имеет большую
величину, чем временное сопротивление почвы разрыву.
138
В лабораторных условиях вели¬
чину липкости определяют как
при скольжении, так и при отры¬
ве. Величина прилипания зависит
от свойств почвы, прежде всего
от влажности и механического
состава. С увеличением влажно¬
сти она повышается до определен¬
ного предела, пока водные плен¬
ки на поверхности раздела не ста¬
нут тонкими. При появлении на
границе раздела сплошной тол¬
стой пленки воды, устраняющей
сцепление поверхности с почвен¬
ными частицами, величина при¬
липания падает, так как начина¬
ется скольжение между слоями
свободной воды.
С увеличением нормальной на¬
грузки величина прилипания так¬
же возрастает в связи с ростом
площади истинного контакта, а
значит, и величины молекулярных и капиллярных сил притяже¬
ния. Это возрастание прилипания более интенсивно в диапазоне
малых влажностей .и слабее в диапазоне высоких влажностей поч¬
вы, при которых нормальное давление начинает восприниматься
свободной водой и роста площади истинного контакта не проис¬
ходит.
Приборы для определения липкости почвы, применяемые в поч¬
воведении, не обеспечивают одновременности отрьива во всех точ¬
ках соприкосновения с почвой диска прибора. В ВМСХОМ разра¬
ботан новый прибор (рис. 47) для определения липкости почвы,
в котором устранен отмеченный недостаток. Диск 1 навинчен на
нижний конец стержня 2, который, соприкасаясь с четырьмя па¬
рами роликов 3, может перемещаться лишь в вертикальном нап¬
равлении, чем обеспечивается одновременный отрыв от почвы всех
точек соприкасающегося с ней диска. Отрыв диска.от почвы осу¬
ществляется нитью 4У один конец которой присоединен к верхнему
концу стержня,: а другой — к чашке 5. Из специального бункера
в чашку поступает лесок.
Диаметр диска равен 56 мм, площадь 25 см2. Применение ди¬
сков, изготовленных из различных материалов, дает возможность
оценивать их по способности к залипанию.
На приборе можно определять липкость почвы как на образ¬
цах-монолитах, так и на образцах с нарушенной структурой.
Уделыную силу отрыва диска принимают за показатель лип¬
кости.
Рис. 47. Схема прибора для опреде¬
ления липкоспи почвы при отрыве:
/ — диск; 2 — стержень; 3 — ролики; 4—
нить; 5 — чашки.
139
Рис 48 Схема прибора для определения липкости почвы
при сдвиге
1 — стол, 2 — движок, 3— параллелограммный четырехзвенный меха¬
низм, 4 — противовес, 5 — динамограф, 6 — барабан, 7 — нить, 8 — пла¬
стина, 9 — почвенный образец, 10 — сдвшаютаи полоса
При обычных испытаниях почвы на липкость контакт диска
с образцом обеспечивают грузом, устанавливаемым на площадку
стержня из расчета 0,5 кг/см2.
В зависимости от цели опыта нагрузка может отклоняться от
названной в диапазоне 0,1 —1,0 кг/см2. Через 3 мин нагрузку сни¬
мают и производят отрыв. Использованный для этого песок вместе
с чашей взвешивают на весах с точностью до 2 г.
Липкость вычисляют по формуле.
Р
где Сл — удельное усилие отрьива;
Р—усилие отрыва, г;
5 — площадь .сечения, см2.
После опыта определяют влажность образца почвы. Слой об¬
разца почвы толщиной 5 мм, -сжатый диском, вырезают и опреде¬
ляют объемный вес.
Величину прилипания методом сдвига определяют при помощи
прибора, состоящего из стола 1 с пластиной 8, движка 2 и динамо¬
графа (рис. 48). Движок, присоединенный посредством двух па-
раллелограммных четырехзвенных механизмов к станине 3, может
иметь в плоскости чертежа лишь поступательные перемещения.
Величину и положение противовеса 4 выбирают такими, чтобы по¬
лоса 10 (изготовленная из фторопласта), прикрепленная к движ¬
ку 2, надавливала на пластину 8 с силой N кг.
При вращении барабана 6 нить 7 тянет движо-к 2 вправо, при
этом полоса 10 сдвигает почвенный образец 9. Усилие Р, возни¬
140
кающее в нити 7 в момент сдвига п-очвы, записывается динамогра¬
фом 5.
Сопротивление почвы сдвигу qx KajcM2 определяют согласно
зависимости:
Р-Т
qx j- -
где Р — усилие, измеренное в процессе опыта, кг;
Т — сила треншя, возникающая на поверхности контакта по¬
лосы с пластиной, кг;
S—площадь ксхнтакта образца с пластиной, см2.
Величину силы Т определяют до начала опыта посредством ди¬
намографа 5 при перемещении движка вдоль пластины.
Образец 9 прилипает к пластине 8 также до начала опыта, для
чего применяют настольный пресс. Прсюсом развивают давление
0,5 кг/см2 в течение 3 мин. Образец готовят в форме параллелепи¬
педа, у .которого основание 5X5 см, высота 3 см.
Удельное сопротивление почвы при вспашке определяют для
целей специализации и районирования плугов по прочности, обос¬
нования выбора мощности тракторных двигателей и планирования
завоза тракторов по зонам, а также для установлен и я норм выра¬
ботки и расхода горючего на пахоте.
Для массовых определений коэффициента сопротивления К ис-
п о л ьзу ют н а в ecu ю й четыре хюорп усп ы й динамометрич ески й плуг
ПДН с электрофон гактным динамометром ЭКД, разработанным
висхом.
1П0 сравнению со стандартным методом данамометрирования
плугов (ГОСТ 2911—54) плуг ПДН позволяет упростить технику
проведения опытов, так как отпадает необходимость измерения
ширины /захвата динамометрического корпуса и учета сопротивле¬
ния перекатыванию колес. Плуг ПДН позволяет получить вариа¬
ционный ряд встречающихся тяповых усилий без записи и обработ¬
ки диаграмм, а также вычислять средние значения коэффициента К
при вопашке больших площадей в хозяйственных условиях.
Плуг агрегатируется с тракторами ДТ-54А, ДТ-75 и Т-75. Вес
плуга 680 кг. Общая ширина захвата 140 см.
Отличительной особенностью динамометрического плуга яв¬
ляется то, что его третий корпус крепится не к основной раме, а к
короткому грядилю, который вместе с двумя звеньями 1—2 и 3—4,
шарнирно присоединенными к этому грядилю и специальному
кронштейну рамы, образует параллелограммный четырехзвен¬
ный механизм. Продольная слагающая реактивного сопротивления
этого корпуса, стремящаяся сместить корпус назад, уравновеши¬
вается динамометром. Динамометрический корпус не имеет поле¬
вой доски, поэтому боковая слагающая его тягового сопро¬
тивления воспринимается радиально-упорными подшипниками,
установленными в шарнирных соединениях динамометрического
грядиля.
141
Параллельно с динамо/метрированием определяют -влажность
почвы, объемный вею и глубину пахоты.
Вычисляют К по формуле:
где К — удельное сопротивление почвы при вспашке, кг/см2\
Р — измеренное тяговое усилие, кг\
b — ширина зах/вата корпуса (35 см);
а — глубина вспашки, см.
Для 'каждого типа почв, кроме среднего и максимального, оп-
раделяют эталонное значение К и максимально возможное.
За эталонное принимают сопротивление, полученное (при
вс'паш-ке ПДН с культурным отвалом и предплужником, при ско¬
рости вспашки 5±1 км/ч, на эталонном агрофоне (стерня яро¬
вых— зерновых культур), при .влажности почвы в диапазоне
средней многолетней для периода зяблевой вспашки и при опти-
малынрй глубине вспашки, принятой в данной зоне.
За максимальное принимают сопротивление, полученное на са¬
мой тяжелой почте (солонцовые пятна, залежь, полевые дороги
и т. д.).
Значения К для других агрофонов, форм отвала, скоро-стей
обработки, степеней влажности почвы и т. п. определяют по имею¬
щимся инструкциям.
ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
iB этом разделе описаны наиболее распространенные, универ¬
сальные приборы, используемые для измерения сил и энергии,
возникающих при деформациях, а также для определения фрик¬
ционных, парусных свойств и влажности.
ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ И ЭНЕРГИИ
Экстензометр ЭТ-5
Назначение, принцип работы, устройство. Прочность образцов
при испытании на растя/жение статической нагрузкой изучают на
экстензометре (рис. 49), который позволяет определить в кило¬
граммах силу, необходимую для разрушения образца, а также на¬
пряжение, возникающее в образце в любой промежуток времени
между началом и концом опыта. Каждому значению напряжения
соответствует определенное удлинение образца, измеряемое с точ¬
ностью ±0,01 мм.
(Применяя простейшее реверсивное приспособление (рис. 50),
на экстензометре можно также определить силы и деформации,
возникающие при сжатии образца (смятие, раздавливание, сплю¬
щивание).
142
Принцип работы экстензометр а состоит в том, что шла сопро¬
тивления образца, подвергнутого растяжению (или сжатию), пе¬
редается пластинчатой пружине, ib результате чего о«а изгибается.
Так .как стрела прогиба пружины пропорциональна аиле сопро¬
тивления, то, з)ная первую, можно вычислить вторую:
P=k-h9
где Р — сила сопротивления образца, кг;
h — стрела прогиба балочки, мм;
k — коэффициент пропорциональности, значение которого по¬
лучают в процессе тарировки каждой балочки.
Так как точка приложения силы (нижний зажим) перемещает¬
ся только в результате прогиба балочки и удлинения образца, то,
зная две из этих величин, можно вычислить третью:
H = h + А,
где Н — перемещение нижнего зажима (регистрируется счетчи¬
ком), мм;
h — ютрела прюшба балочки (регистрируется индикатором),
мм;
А — удлинение образца, мм.
Экстензометр состоит (рис. 51)
из нижней панели, боковых сто¬
ек, винтового механизма и дру¬
гих частей и механизмов. Нижняя
панель 11 служит основанием для
крепления всех остальных дета¬
лей. Боковые стойки 1 являются
Рис. 49. Экстензометр ЭТ-5.
( 7 1 \ >
*
Г 1
N
1 л
* 1
t 1
ч bw 1 . J J
Рис. 50 Реверсивное при¬
способление к экстензо-
метру.
опорами для установки и креп¬
ления верхней силоизмеритель¬
ной части; на одной из них ук¬
реплен маховичок с рукояткой
9. Винтовой механизм 10 пред¬
назначен для перемещения
нижнего зажима.
Механизм, предназначенный
для передачи вращения от ру¬
коятки 9 к винтовому механиз¬
му нижнего зажима 8, состоит
из зубчатых колес 12. Силоиз¬
мерительная часть 2 состоит
из плоской, горизонтально рас¬
положенной пружины, верти¬
кального штока, направляю¬
щих роликов и других деталей.
Индикатор 5 служит для изме¬
рения прогиба силоизмеритель¬
ной балочки.
Предохранительный меха¬
низм 3 удерживает шток в
крайнем верхнем положении и
защищает индикатор от полом¬
ки в случае мгновенного раз¬
рушения испытываемого образ¬
ца. Эксцентрик с рукояткой 4
служит для перевода силоизме-
рительной части прибора в ра¬
бочее положение. Счетчик 13
отсчитывает величину переме¬
щения нижнего зажима.
Перед испытанием на растя¬
жение образец 7 закрепляют в
верхнем зажиме 6 и нижнем 8.
Нижний зажим прибора при
одном повороте рукоятки поднимается 'или опускается на 1 мм. За
это время показания шкалы счетчика меняются. Первая красная
цифра на шкале справа показывает сотые, вторая — десятые доли
миллиметра и т. д.
В зависимости от прочности образца применяют сменные ба-
лоч!ки на 10, 25, 50 'и 100 кг. В зависимости от используемой ба¬
лочки пределы измеряемых аил можно разделить -на четыре
диапазона: первый — от 2 до ,10 /сг, второй — от 3 до 25, третий —
от 5 до 50 и четвертый— от 10 до 100 кг. При измерении сил в
указанных диапазонах допуока'емая погрешность 1—2%.
Максимальное расстояние между зажимами 160 мм. Макси¬
мальное перемещение нижнего зажима 80 мм. Расстояние межд>
Рис. 51 Схема устройства
метра:
1 — боковые стойки, 2 — силотмсрителыыя
часть, 3 — предохранительный механизм, 4—
эксцентрик с рукояткой, 5 — индикатор, 6 —
верхний зажим, 7 — образец, 8 — нижний за¬
жим, 9 — маховичок с рукояткой, 10 — винто¬
вой механизм, 11 — нижняя панель, 12 — зуб¬
чатые колеса, 13 — счетчик.
экстеизо-
144
опорами балочки 200 мм. Высота прибора 730 мм, ширина 170,
длина 350 мм; вес прибора 15,3 кг.
Парад началом работы прибор приводят в рабочее состояние,
для этого:
устанавливают прибор горизонтально— по уровню;
поднимают рукоятку эксцентрика для 'перевода силоизмери-
телшой части ib «нерабочее положение;
открывают .кожух и устанавливают на призмы нужную балочку;
закрывают кожух и опусканием рукоятки эксцентрика перево-
дят прибор в рабочее положение;
!П1ро\ве|ряют правильность* соприкосновения винта кронштейна
с ножкой индикатора;
шкалу индикатора устанавливают .на «нуль;
•подготавливают образец (например, стебель растения).
В опыте на растяжение длина образца должна составлять
L^zl + 2a,
me I—зажиммая длина образца, мм;
а — дополнительная длина образца, зажимаемая в плашки (не
менее длины плашек).
Затем поднимают нижний зажим (вращением маховичка), при¬
ближая его к верхнему на расстояние / (ilOO мм).
Образец закрепляют в зажимах. Во избежание повреждения
в зажимах в концы пустотелых образцов вставляют деревянные
ш(пильки, по-сле чего зажимы крепко завинчивают.
Образец выпрямляют вращением рукоятей маховичка до мо¬
мента трогания стрелки индикатора. Этот момент считают началом
опыта. В начале опыта записывают в Ж1ур(нал показания счетчика
и индикатора. Затем со скоростью рукоятки 20 об/мин нагружают
образец до его разрушения (конец опыта). В момент, предшест¬
вующий разрушению, записывают показания индикатора и счет¬
чика. Если требуется установить характер зависимости между де¬
формацией и нагрузкой, то воздействуют на образец по этапам.
В конце каждого этапа вращение рукоятки приостанавливают
и записывают показания счетчика и 'индикатора.
Величина этапа может быть различной, например Vs, 76,—, Vio
от величины разрушающей 'нагрузки; практически обычно она со¬
ответствует двум оборотам рукоятки или же перемещению стрелки
индикатора на 0,20 мм.
Опыт считают законченным и удавшимся, если разрыв образца
произошел не в зажимах; в противном случае его бракуют и опыт
повторяют ановь.
'Прибор позволяет определить следующие показатели, характе¬
ризующие 'крепость растения и способность его к деформации:
временное сопротивление
10 Заказ 7393
145
напряжете в образце, возникающее на любом этапе растяжения.
Рп , о
вп= “гг” кг/мм2 >
Г Г
отно1СИ!телынюе удлинение образца
А
8= т:
(модуль упругости (-пропорциональности)
(Тр
Е = кг/мм2 ,
г
где Рр —разрушающее (разрывное) усилие, кг\
Рп —нагрузка в каждом очередном этапе растяжения, кг;
FT —площадь поперечного сечения образца перед опытом
на его середине, мм2;
А — абсолютное удлинение образца, мм;
I —зажимная длина образца, мм.
Систем аттические записи пю этапам позволяют установить ха¬
рактер зависимости между (напряжением и деформацией и пред¬
ставить ее ib виде таблиц или в форме графиков, исходя -из функ¬
ций:
Gn = f{А) и On=f(e).
Тарировка экстензометра. Для каждой балочки проводят две
тарировки* на усилие и на стрелу прогиба. В первом случае зада¬
ча тарировки— установить связь между нагрузкой (Р) и показа¬
ниями индикатора (/), т е.
P=f(I).
Во (вторам случае необходимо установить -связь между стрелой'
прогиба балочки (h) и показаниями индикатора, т. е.
/! = /(/).
Для тарировки на усилие устанавливают прибор так же, как
и для эксперимента. В верхний зажим закрепляют трос, приспо¬
собленный для навешивания на него грузов (гирь). На трос наве¬
шивают первый груз весом q и нажимом пальца приводят систему
(груз—балочка) в легкое колебание. После прекращения колеба¬
ния записывают в журнал показания индикатора, вызванные си¬
лой тяжести первого груза. Второй груз (вес обычно тоже ра¬
вен q) навешивают дополнительно к первому и после прекращения
колебаний опять записывают показания индикатора, вызванные
грузом 2q. Таким же образом продолжают навешивать третий,
четвертый и т. д. грузы до предельной грузоподъемности балоч¬
ки Q. Вес груза q выбирают обычно не более Vs Q.
146
После подвешивания последне¬
го груза балочку разгружают
снятием грузов в обратной после¬
довательности. Результаты тари¬
ровки записывают в журнал
(табл. 75).
По результатам из трех повтор¬
ностей строят тарировочный гра¬
фик (рис. 52), а на основании
его — тарировочную таблицу,
удобную для пользования, по сле¬
дующему образцу (табл. 76).
Для тарировки на стрелу про¬
гиба балочки последнюю проги¬
бают силой, прикладываемой по
этапам, как изложено выше, с тон
разницей, что балочку изгибают
не подвешиваемыми грузами, а
вращением рукоятки с маховоткю.м. Для этого вместо т.роса в за¬
жимы (нижний in .верхний) закрепляют стальной, термичеоки обра¬
ботанный стержень диаметрам .не менее 8 мм. Вращением рукоятки
ошуокают ниж<ний зажим, что вызьпвает прогиб балачки. Изгиба-
Таблица 75
Результаты тарировки экстензометра на усилия
Показания индикатора,
мм
Максималь¬
Погреш¬
ность
и
Нагрузка
(вес гирь),
кг
при нагрузке
при разгрузке
среднее
ная раз-
юность
1
2
3
1
2
3
арифмети¬
ческое
/, мм
^мТ^м-
_/ср
“ср“Т
ср
Таблица 76
Тарировочная таблица
Прибор — экстензометр №
Балочка № Грузоподъемность — 50 кг
Показание инди¬
катора, мл1
Усилие, кг
Показание индика¬
тора, мм
Усилие, кг
0,20
2,274
0,28
3,183
0,21
2,387
Рис 52 График тарировки экстен¬
зометра с пружиной до 25 кг.
147
ющая сила передается балочке через закрепленный стержень; в
нем возникают небольшие наеряжеиия и удлинения, которыми за
малостью пренебрегают, и поэтому можно полагать, что переме¬
щение нижнего зажима равно стреле прогиба, т. е. Н = 1г.
Чтобы получить значения Н, систематически (например, через
один оборот рукоятки) записывают показания счетчика; одновре¬
менно записывают показания индикатора. Число этапов и запи¬
сей— (не менее чем при тарировке данной балочки на усилия. За¬
пись и обработка полученных результатов — такие же, как при
тарировке балочек на усилия.
Тарировку экстензометр а следует повторять не монее одного
раза в год. Каждая балочка имеет свой максимально допустимый
предел прогиба. Перегружать балочку не следует ни при тариров¬
ке, ни в опытах.
Динамограф-работомер ДР-100
Назначение, принцип работы, устройство. Прибор (рис. 53)
предназначен для измерения сопротивления растений резанию
и изгибу. Сменой рабочего органа можно приспособить прибор
для определения и других деформаций (консольный излом, сжа¬
тие, растяжение и т. п.). Работа, затрачиваемая на деформацию
образца, и возникающие усилия устанавливаются из диаграммы,
записываемой прибором в координатных осях — путь — сила.
(Максимальная величина перемещения рабочего органа прибора
равна 190 мм. Длина барабана 100 мм, его диаметр 69 мм.
Максимальный угол поворота барабана за рабочий ход 320°.
Длина силовой пружины 80 мм, длина прибора 700 мм, ширина
195 мм, высота 190 мм, вес 11 кг.
Рис 53. Динамограф-работомер ДР-100:
/ — рукоятка, 2 — средний кронштейн, 3 — ходовой винт, 4 — подвижная ра¬
ма, 5 — силовая пружина, 6 — неподвижная рама, 7 — направляющие, 8 —
шток, 9 —подставка, 10 — режущий рабочий орган, 11 — противорежущее
устройство, 12 — корпус второй опоры, 13—гибкая нить, 14 — ролик, 15 — ка¬
навка барабана, 16 — барабан, 17 — карандаш, 18 — держатель, 19 — корпус
первой опоры, 20 — амортизатор, 21 — две конические шестерни
148
Максимальная сила сопротивления образца, измеряемая при¬
бором, составляет 120 кг. Благодаря применению смен.ных пружин
прибор -имеет пять диапазонов измеряемых оил с максимальными
значениями 10, Э0, 60, 100 и 120 кг. Каждый диапазон измеряемых
сил обеспечивается соответствующей сменной пружиной.
Принцип работы прибора состоит в том, что сила сопротивле¬
ния образца передается через жесткий стержень «а силовую пру¬
жину, сжимая ее. Величина сжатия пружины, пропорциональная
силе сопротивления образца, записывается на бумажной ленте.
Зная масштаб пружины, по диаграмме можно определить дейст¬
вующую силу. Так как бумажная лента закреплена на барабане,
который в момент записи диаграммы вращается, и так как угол
поворота барабана пропорционален поступательному перемеще¬
нию рабочего органа, жестко связанного со стержнем, то график на
диаграмме представляет собой криеую, записанную в координа¬
тах: .сила сопротивления образца и путь ((поступательное переме¬
щение рабочего органа) Зная масштаб углового перемещения
барабана, можно определить величину поступательного переме¬
щения рабочего органа, соответствующую любой из точек диа¬
граммы.
Смонтирован прибор (см. рис. 53) на подставке 9, снабжен
режущим рабочим органом 10 и противорежущим устройством 11.
Вращением рукоятки 1 через две конические шестерни 21 при¬
водится в движение ходовом винт 3, который соединен со средним
кронштейнов 2У как с гайкой. Средний кронштейн жестко соединен
с подвижной рамой 4, которая может перемещаться вдоль непод¬
вижной рамы 6 по направляющим 7. На подвижной раме смонти¬
рован весь подвижной механизм, в том числе шток 8, покоящийся
на двух роликовых опорах, по которым он и перемещается вдоль
своей оси.
Корпус первой опоры 19 крепится к среднему, т. е. подвижному,
кронштейну, корпус второй опоры 12 крепится к переднему, непод¬
вижному, кронштейну. Давление среднего кронштейна передается
штоку посредством силовой пружины 5, упирающейся передним
концом во втулку, навинченную на шток.
К кронштейну 2 шарнирно крепится держатель 18 с каранда¬
шом 17, который записывает диаграмму на бумажную ленту, за¬
правленную на барабан 16. При перемещении штока до момента
встречи рабочего органа с образцом карандаш записывает нуле¬
вую линию, параллельную заднему обрезу бумажной ленты. Это
происходит вследствие вращательного движения барабана.
Повернуть барабан вокруг оси (штока) стремится пружинный
заводной механизм, находящийся внутри барабана; удерживает
его от поворота гибкая нить 13, один конец которой закреплен на
переднем кронштейне, а второй намотан на торцевую часть бараба¬
на, снабженную канавкой 15. Для придания нити нужного направ¬
ления служит ролик 14. Таким образом, барабан одновременно
участвует *во вращательном и поступательном движении.
149
С момента встречи рабочего органа с образцом последний ока¬
зывает сопротивление перемещению штока. Сила сопротивления
через шток передается на силовую пружину и вызывает ее сжатие.
Величина сжатия пружины в масштабе 1 : 1 и перемещение рабо¬
чею органа в том же масштабе записываются на диаграмме.
(При дальнейшем В|ращении рукоятки пружина преодолевает
сопротивление образца и образец перерезаемся. После этого про¬
исходит мгновенная разгрузка пружины; разжимаясь, она с боль¬
шой скоростью подает шток вперед. Для смягчения его удара слу¬
жит амортизатор 20.
Тарировка прибора. Тарировка проводится сжатием оило'вой
пружины на приборе, подготовленном к работе. Для тарировки
необходимо иметь миллиметровую бумагу, ролик, приспособлен¬
ный к прибору, грузы (гири) общим весом до 12-0 кг и гибкую
нить крепостью не менее 100 кг. Из бумаги вырезают ленту пря¬
моугольной формы, ширина которой раина длине барабана, а дли¬
на на 20—30 мм больше длины окружности барабана. Ленту плот¬
но яаматьивают на барабан в один слой и закрепляют на нем.
Заправляют ленту три поднятом в вертикальное положение
держателе карандаша. Раму прибора (или ее деревянную подстав¬
ку) прочно прикрепляют к столу в горизонтальном положении.
Направляющий ролик крепят к задней части рамы так, чтобы
наивысшая его точка была на уровне оси штока. Подвижной меха¬
низм прибора перемещают в крайнее заднее положение. Конец
нити крепят к заднему торцу штока; нить перекидывают через
направляющий ролик; на вертикальной части нити крепят при¬
способление для навешивания гирь. Опуская держатель с каран¬
дашом на бумажную ленту, получают на тарировочной диаграмме
нулевую точку. При этом нужно убедиться в том, что пружина не
сжата и оба конца ее соприкасаются с поверхностями втулок
Для получения последующих точек нить нагружают гирями
весом q, равным 7ю—V20 суммарной нагрузки Q, аде Q — предель¬
ная нагрузка данной пружины. После каждого подвешивания
груза q систему (груз — нить — пружина) приводят в легкое ко¬
лебательное движение. В это время карандаш должен быть при¬
поднят и не касаться бумаги. После прекращения ‘колебаний
опусканием держателя с карандашом отмечают очередную точку
на тарировочной диаграмме. Количество всех точек на диаграмме
равно—. Расстояние от нулевой до первой точки равно деформа-
Ч
ции пружины I мм, вызванной грузом q\ расстояние до второй точ¬
ки соответствует грузу 2q, до п-й точки — nq.
,На основании этого по средним данным из трех повторностей
строят тарировочную кривую в координатных осях q и /. Она ничем
существенным не отличается от приведенной на рис. 62. Кривую
используют для составления тарировочной таблицы, удобной для
практического пользования. Таким порядком тарируют все смен¬
ные пружины, которые предполагается использовать.
150
Тарировку прибора проводят
при рабочем положении бараба¬
на; его заводная пружина сжата,
степень сжатия соответствует си¬
ле 0,6—0,8 кг, приложенной к
точке на поверхности барабана.
Полученные тарировочные дан¬
ные систематически проверяют
повторными тарировками, не ре- Рис. 54 Диаграмма изгиба стебля
же одного раза в год. на РаботомеРе-
В процессе подготовки прибора
к работе необходимо выполнить следующее.
Л. Запретить прибор горизонтально на жестком основании
(•стол, верстак) в положении, удобном для работы одного лабю-
ранта.
,2. Тщательно осмотреть (прибор и убедиться в исправности его
механизмов.
3. Подобрать и поставить на место пружину, соответствующую
предполагаемому сопротивлению образца, для чело: подвижной
механизм отводят в крайнее заднее положение; снимают аморти¬
затор; шток подают вперед до отказа; снимают имеющуюся пру¬
жину и ставят на ее место нужную; снятые части ставят на
место в обратном порядке.
4. Закрепить па переднем конце штока рабочий орган и впере¬
ди его -смонтировать зажимное устройство (рабочие органы и за-
жи1М1ные устройства изготовляет экспериментатор в соответствии
с целью исследований).
5. Закрепить на барабане бумажную ленту, как указано выше.
6. Закрепить образец в зажиме.
7. Вращением рукоятки подать рабочий орган вперед к образцу
/на расстояние 20 мм от него.
8. Опустить карандаш на бумагу -и приступить к проведению
опыта.
Плавным вращением рукоятки со скоростью около 20 об/мин
подвижную систему, .подают вперед до встречи с образцам и да¬
лее— до заданной степени деформации образца (изгиб, излом,
сжатие, срез и т. п.). До момента встречи рабочего органа с об¬
разцом на диаграмме записывается нулевая линия, совпадающая
с осью абсцисс, параллельная заднему обрезу бумаги. После встре¬
чи с образцом ордината записываемой кривой возрастает до
максимума и затем уменьшается более или менее быстро, в зави¬
симости от свойств образца и вида деформации.
На рисунке 54 иллюстрируется примерная диаграмма, снятая
при помощи работомера. На кривой, изображенной сплошной ли¬
нией, отрезок 0\0 является нулевой линией; точка О соответству¬
ет моменту встречи рабочего органа с образцом и точка у — мо¬
менту максимального сопротивления образца.
151
Величину ма-ксималыного усилия определяют из диаграммы:
Р тах =
где /—максимальное значе/ние ординаты, мм\
т — м а»сш т а б п р уж ин ы, кг!мм.
Величину среднего усилия определяют из диаграммы:
F
где F — площадь диаграммы в мм2, определяемая планиметром;
S— путь рабочего органа (ох2), мм.
Работу деформации определяют из диаграммы:
А—Р cpS.
После снятия стервой диаграммы держатель с карандашом
нужно поднять и подвижную систему прибора отвести назад, в ис¬
ходное положение, для следующего опыта.
Второй и последующие опыты проводят в том же порядке.
Динамограф малых усилий Д-10
Назначение, принцип работы, устройство. Прибор (рис. 55)
предназначен для измерения усилий сжатия или растяжения,
если они не превышают 10 кг. Он имеет три диапазона измерения
усилий: первый — от 0,1 до 1,0 кг; второй — от 0,3 до 3,0 кг и тре¬
тий— от 1 до 10 кг. Применяется при изучении деформации сель¬
скохозяйственных растений, но может быть использован и для
152
Рис. 55 Динамограф Д-10.
Рис 56 Схема устройства динамографа Д-10:
/ — шариковые опоры, 2— шарик, 3 — цилиндр, 4 — шарнир, 5 — рычаг, 6 - винт;
7 _руЧКа, 8 — корпус, 9 и 15 — катушки, 10 — пружина, 11 — шарнир, 12 —
кронштейн, 13 — перо, 14—столик, 16 — рукоятка, 17 — призма, 18 — скоба,
19 — пластинчатая пружина, 20 — прокладка, 21 — винт
измерения некоторых сил, возникающих при взаимодействии
механизмов машин.
Затись силовой диаграммы производится на бумажной ленте,
перемещающейся от руки при помощи рукояти. Средняя погреш¬
ность показаний прибора находится в пределах 2—3%.
Принцип работы Д-.10 заключается в там, что измеряемая сила
передается пластинчатой пружине через стержень .и призму. Де¬
формация пружины п|ри по.мощи рычага увеличивается в 5 раз и
записывается пером на бумажной ленте. Прибор состоит и,з кор¬
пуса 8 (рис. 56), пластинчатой пружины 19 с механизмом переда¬
чи на нее усилий, рычага 5 с тер ом 13 и механизма перемещения
бумажной ленты.
К корпусу, кроме перечисленных механизмов, крепится ручка 7,
служащая для удобства переноса и эксплуатации прибора, а так¬
же винт 6, служащий регулируемым упорам, ограничивающим пе¬
ремещение пера за пределы бумажной ле\нты.
'Пружина крепится к кронштейну посредством прокладки 20 и
винта 21. Она воспринимает нагрузки через цилиндр 3 с призмой
17. Цилиндр получает нагрузку со стороны шарика 2 (при дефор¬
мациях сжатия) или скобы 18 (при деформациях растяжения).
•Рычаг шарнирно связан с цилиндрам и сообщает движение пе¬
ру. Перо прижимается к ленте пружиной 10. Оно может откиды¬
ваться вместе с кронштейном 12 .вокруг шарнира 11, что облегчает
уход за ним, а в случае ремонта или промывки перо с кронштей¬
ном отсоединяется от рычага. Прибор снабжен двумя сменными
153
кронштейнами: первый—с изошутым пером, второй — с прямым
пером. Первый применяется при измерении сил, действующих в
вертикальной плоскости, второй — ib горизонтальной.
Для уменьшения потерь 1на трение применены шариковые опо¬
ры 1 для цилиндра, а также шарнир 4 для рычага.
Механизм перемещения бумажной ленты состоит из катушки
9, с которой сматывается лента, и катушки 15, на которую она на¬
матывается, проходя по столику 14. Вращение катушки произво¬
дится при помощи рукоятки 16.
Техническая характеристика Д-10
Пределы измерения сил, кг от 0,1 до 10
Грузоподъемность I, II, III сменных пружин, кг 1; 3; 10
Погрешность измерений по пружинам соответственно,±% • 3; 2; 2
Максимальная длина ленты, заправляемой на катушку, мм . 2000
Максимальное число диаграмм, записываемых на этой длине
ленты, шт 200
Габариты прибора, мм:
длина 200
ширина 60
высота 128
Вес прибора, кг 1,750
Тарировка прибора Д-10. Задача тарировки —установить связь
между нагрузкой и высотой ординаты, записываемой при этом на
ленте. Для каждой пружины в отдельности тарировка проводится
триады (в трех повторностяк).
Для тарировки прибор в горизонтальном положении крепят
прочно, например струбциной, к столу (верстаку, скамье). Катуш¬
ку заправляют бумагой, перо — чернилами, прибор приводят в ра¬
бочее состояние. К окобе 18 (см. рис. 56) привязью а ют шнур с пет¬
лями для навешивания грузов. Перо опускают на бумагу и запи¬
сывают нулевую линию, для чего поворачивают рукоятку 16 на
четверть оборота. Затем к шнуру подвешивают первый груз qi =
= 0У5 кг, отчего перо отклоняется и записывает ординату (высотой
Я,. Второй раз поворачивают рукоятку на небольшой угол, отчего
«перо записывает отрезок, -параллельный нулевой линии. Затем, сни¬
мая первый, навешивают второй груз q2=il,0 кг (или же просто
добавляя к первому еще груз весом 0,6 кг). Груз q2 вызовет соот¬
ветствующую /деформацию пружины, и перо запишет ординату
высотой Н2.
Продолжая нагрузку таким же образом — со ступенью, равной
0,6 кг, доводят груз для данной (второй) пружины до 3 кг, после
чего в аналогичной последовательности разгружают пружину, сни¬
мая ао шнура соответствующие грузы. В итоге на ленте будет за¬
писана ступенчатая кривая. В качестве примера (для пружины
на 3 кг) она изображена на рис. 57. Разность, равная в, которая
получается при тарировке, зависит от многих причин, главные из
них — вредные сопротивления /в приборе и явление гистерезиса
пружины. В основном от ее непостоянства зависит погрешность.
154
Относительная погрешность тем больше, чем меньше измеряемая
сила. -Из-за этою не рекомендуется использовать прибор для изме¬
рения сил меньше 0,1 кг.
На основании ступенчатой кривой вычисляют погрешность а%
(табл. 77), которую записывают в последней колонке. В предпос¬
ледней колонке записывают абсолютную погрешность (в мм), ко¬
торую вычисляют как максимальное отклонение от среднеарифме¬
тического в сторону минимума или максимума.
Таблица 77
Результаты тарировки Д-10
Пружина № 2 на 3 кг
Высота ординаты Н, мм
О
Ч
X О
Н и
О О»
о
с
«
о»
X
<ы
л»
*
сС
нагрузка
разгрузка
О)
V
ев
X
ГО
<и
£ аа
(U ■=( ^
о а> м
х а, 5
тельная
сть
1
- 100%
Р
с
н
о
2
Усилие
1
2
3
1
2
3
Средне!
ние #с
з S II
< Х^
В О ч ы
8 I | =4
£ S и
5?:
1
0,5
4,3
4,4
4,4
4,3
4,5
4,5
4,4
0,1
2,3
2
1,0
9,1
9,1
9,2
9,2
9,3
9,3
9,2
0,1
1,1
На основании табл. 77 вычерчивают график P = f (Н), характер
которого такой же, как и у показашото ранее (см. рис. 52). Такой
график позволяет, интерполируя, составить тарировочную таблицу,
удобную для практического пользования, так как она дает возмож¬
ность находить любые значения для сколь угодно малого интер¬
вала Н (табл. 78).
Изложенная методика тарировки на примере пружины № 2
распространяется /на остальные две пружины, весь диапазон для
155
Таблица 78
Тарировочная таблица
Прибор Д-10 Пружина № 2 на 3 кг
Высота
ординаты
Ну мм
Усилие Р, кг
Высота орди¬
наты Н, мм
Усилие Р, кг
Высота ор¬
динаты Н, мм
Усилие Р, кг
1
0,1
6
0,65
И
1,18
которых можно разделить на шесть ступеней. Для каждой ступени
применяются следующие нагрузки:
Номера ступеней 1 2 3 4 5 6
Нагрузка, кг
пружина № 1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2
пружина № 3 1,0 1,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Перед началам эксперимента 1необхадимо привести прибор
в рабочее состояние, т. е. установить его и закрепить, проверить
исправность и поставить нужную пружину. Диаграммную ленту
длиной около 2 м намотать на катушку 9 (см. рис 56), свободный
конец пропустить по поверхности столика 14 и закрепить на ве¬
дущей катушке 15. Пишущее перо 13 заправить чернилами для
авторучки при помощи пипетки. В случае загрязнения отверстия
для выхода чернил перо прочистить специальной иголкой.
Для проведения эксперимента по определению разрьщных на¬
грузок готовят образец и надлежащий зажим. Растягивающую
силу прикладывают к скобе 18. Приложенная к скобе сила, равная
сопротивлению образца, изгибает пружину, одновременно переме¬
щая (вниз) цилиндр 3. Последний поворачивает рычаг 5 на неко¬
торый угол, приводя в действие перо, которое вычерчивает линию
(ординату) высотой И. В момент (разрыва образца мгновенно
устраняется действующая сила, пружина, выпрямляясь, возвраща¬
ет цилиндр, рычаг и перо в исходное положение. Опыт считают
законченным. Повернув рукоятку 16 на четверть оборота, присту¬
пают ко второму опыту.
'По высоте ординаты Н и тарировочной таблице определяют
действующую силу (максимальное значение).
Результаты опытов записывают в журнал (табл. 79).
Таблица 79
Определение разрывных нагрузок на динамографе Д-10
Латя
55
3
Хсрлктсристика образца
2
Я
го
СО
Си
0)
S *
X
S
са
ГО
размеры, мм
А
Л
н
Л
5
СО
О.
о Ц
сС
уборки
опыта
Культу
сорт
Назван
образщ
>1
а.
с
2
а.
VO
о
2
длина
1
толщи¬
на t
шири¬
на Ъ
g^
В С
о
X
£
СО
Ч \в
Ю
спелост
СО
S
Н
*
Высота
наты, л
О»
S
Я
и
>>
156
Маятниковый копер МК
Назначение, принцип
работы, устройство.
Прочность сельскохо¬
зяйственных растений и их
органов при динамических
нагрузках исследуют с по¬
мощью маятникового копра
(рис. 58), который позволя¬
ет определить количество
энергии (работы), необхо¬
димой для выполнения той
или иной деформации. На
нем можно осуществлять
следующие виды деформа¬
ций: разрыв, изгиб, излом,
резание, обмолот и др.
Величина работы А кгму
определяемая на приборе,
характеризует энергоем¬
кость той или иной опера¬
ции технологического про¬
цесса, осуществляемого
сельскохозяйственной маши¬
ной
Принцип работы. Маят¬
ник весом Q подвешен на го¬
ризонтальной оси О (рис. 59),
расстояние от которой до
центра тяжести маятника
равно г Если маятник от¬
клонен от вертикали на угол
Ро, то это означает, что он
обладает некоторым количеством потенциальной энергии, пропор¬
циональным высоте подъема Н и весу маятника Q:
Рис 58. Маятниковый копер МК
{ — шкала, 2 —храповик, 3 — маховик, 4— со¬
бачка, 5—стрелка, G — вертикальная груба, 7 —
сыльпая плита, 8 — iри опорные стойки
A = QH.
Если где-то на пути Л0ЛЬ например в точке Е, закрепить расти¬
тельный образец и опустить маятник, то последний при падении
деформирует его, затратив на это весь запас энергии QH или
часть ее.
Конструкция маятникового копра, построенного на этом прин¬
ципе, позволяет определить практически любое количество израс¬
ходованной энергии в объеме QH. Если падение маятника совер¬
шается без образца (холостой ход), то он, пройдя точку Е, подни-
157
мается опять на высоту Н за счет указанного количества потенци¬
альной энергии QH. Однако это произойдет только в идеальном
случае — при отсутствии трения и других вредных сопротивлений.
Фактически же маятник поднимется на высоту, меньшую Н, и
займет положение ОЛь т. е. ниже, чем исходное положение, на
величину КК\-
Сладонвателыно, работа маятника, затраченная за период по-
л у колебания на преодоление вредных сопротивлений (холостой
ход), составит
Ax = QKKi кем.
Так как отрезок КК\ является частью стороны треугольника ОА\К\,
то КК\ = ОК\ — ОК и работа холостого хода составит:
Ах = QKKi = Q (OKi—OK).
Выражая названные отрезки через функции углов ip sh р0, получим:
А х = Q (г • cosp — г • cos Ро) = Qr (cosp — cos Ро).
Такова величина работы маятника, брошенного вхолостую
и преодолевшего вредные сопротивления.
Подставив теперь образец под воздействие падающего маят¬
ника, увидим, что он, совершив ту же работу плюс работа дефор¬
мации образца, поднялся на угол а0, соответствующий остатку
энергии, не использованной на деформацию образца. Заметим при
этом, что точка В значительно ниже точки Ль так как маятник на
этот раз преодолел не только вредные, но и полезные сопротивле¬
ния, затратив энергии больше на величину, соответствующую К\С.
Из рассмотрения треугольников ОАоК и ОВС по предыдущему
найдем, что сумма работ на преодоление сопротивлений вредных
и полезных совместно составит:
Ac = Qr (cosa — cosPo).
158
Отсюда алгебраическим вычитанием легко найти чистую (полез¬
ную) работу
Au=Ac—Ax = Qr Ccosa —cosp)»
Итак, для вычисления работы деформации необходимо знать
вес маятника Q, расстояние г от оси подвеса маятника до центра
тяжести и углы подъема маятника после холостого хода р и ра¬
бочего а.
Маятниковый копер конструкции ВИСХОМ обеспечивает полу¬
чение названных параметров.
Копер (см. рис. 58) состоит и.3 массивной сталыной плиты 7
и вертикальной трубы 6, жестко закрепленной на ней. На поверх¬
ности плиты закреплены на винтах салазки с тремя зажимами.
Четвертый зажим крепится к нижней поверхности плиты. Он слу¬
жит для закрепления образца, испытьиваемого на продольный
разрыв, имеет шарнир, опрокидываясь воиргуг которого может ос¬
вобождать путь для маятника, разорвавшею образец. Kjp-оме шар¬
нирного зажима, к нижней поверхности плиты крепятся три опор¬
ных стойки 8.
На верхней части трубы крепятся горизонтальный палец, слу¬
жащий осью подвеса маятника, шкала 1 со стрелкой 5 для отсчета
угла взлета маятника, маховик 3 для регулирования высоты поло¬
жения маятника и хра-повик 2 с собачкой 4 для фиксации маятника
в заданном исходном положении. Для уменьшения трения маятник
соединяется с пальцем через шариковый подшипник. Стрелка на¬
девается на ось с минимальным трением, достаточным для того,
чтобы при прямом ходе маятника она свободно следовала за
штангой маятника, а при обратном оставалась неподвижно в верх¬
нем положении.
Линейная скорость, развиваемая маятником, тем больше, чем
больше исходный угол Ро. Маятник может быть поднят на угол 30,
60, 90 и 120° и зафиксирован при помощи храпового механизма
с собачкой в одном из указанных положений.
Образец закрепляется в зажимах 1—2 или 3—4, в зависимости
от вида изучаемой деформации. Последнее определяет и форму
бойка.
Для изучения деформации отрыва коробочек льна и обмоло¬
та колоса зерновых культур готовятся специальные зажихмы и
бойки.
Техническая характеристика копра МК
Максимальный угол взвода маятника, град 120
Максимальная длина маятника, см 65
Максимальная скорость удара, м/сек 4,4
Запас энергии во взведенном маятнике весом 1,5 кг максимальный, кгсм 150
Цена одного деления шкалы, град 1,0
Потери на трение и другие вредные сопротивления в кгсм за одно полу-
колебание, максимальные 2,8
159
Габаритные размеры мм:
длина * 460
ширина 370
высота 960
Вес прибора, кг 31
IB процессе тарировки костра необходимо: определить вес маят¬
ника (с точностью ±5 г); определить положение центра его тя¬
жести; определить период колебания и положение центра удара;
вычислить линейные скорости рабочего органа, закрепленного на
маятнике.
Может оказаться, что вес данной конструкции маятника или
избыточный, или недостаточный для осуществления заданной де¬
формации исследуемого образца, и тогла следует произвести рас¬
чет веса маятника.
Если энергоемкость заданной деформации приближенно из¬
вестна, то вес маятника может быть рассчитан исходя из того, что
при максимальном использовании запаса энергии падающего
маятника рабочий угол а окажется бесконечно малым. После при¬
равнивания его к нулю работу определяют как А = Qr(\ — cosp).
Отсюда вычисляют искомый вес маятника:
Q»^-7(TZcoipf кг'
где QM — расчетный вес маятника, кг;
А — ожидаемая величина работы для данной деформации, кгм;
г — расстояние от оси подвеса до центра тяжести маятника, м;
•р— угол взлета маятника холостого хода, град.
Так как конструкция маятника состоит из стержня (вес пос¬
тоянный q\)y рабочего органа (для данных исследований — вес
постоянный q2) и сменного груза, прикрепляемого к стержню, то
вес груза qз, который необходимо изготовить и закрестить на маят¬
нике, составит ^3=Qm — q\ — qi*
При наличии информации о сопротивлении образца разруше¬
нию можно рассчитать оптимальный вес маятника QM. Можно при¬
менять вес маятника и больше расчетного, однако не следует до¬
пускать избыточного застаса, так как это увеличивает погрешность
полученных результатов.
Учитывая варьирование испытываемых образцов по прочности,
следует изготовить несколько сменных грузов весом, например,
цг\ 1,2.<7з; 1,4<7з; 1,6<73.
Для нахождения центра тяжести маятник снимают с .подшип¬
ника, укладывают на лезвие в горизонтальном положении и урав¬
новешивают. Расстояние г от .центра хомута до центра тяжести
маятника измеряют линейкой с погрешностью не более 1 мм.
Дли нахождения центра удара определяют период колебания
М'аятника, для чего в подвешенном состоянии его отклоняют на
небольшой угол (10—15°) и опускают, считая при этом с помощью
160
секундомера число колебаний в единицу времени. Указанные ко¬
лебания производят на приборе в собранном виде, установленном
строго в вертшкалыном положении. После троекратного опыта вы¬
числяют среднее число колебаний маятника в секунду и находят
положение центра удара из выражения:
где /—расстояние от центра удара до оси качания, см;
Т — период поЛНО1ГО колебания маятника, сек;
g— ускорение силы тяжести (981 см!сек2).
Через центр удара проходит равнодействующая живой силы
маятника. Поэтому рабочий орган (нож, боек) должен крепиться
не выше и не ниже центра удара, т. е. на расстоянии I от оси под¬
веса; образец также должен быть поднят или опущен до уровня
центра удара. При несоблюдении этих условий возможна дефор¬
мация штанги маятника, которая должна быть сведана к мини¬
муму, значительно меньшему, чем позволяет предел упругости
штанги.
Скорость центра тяжести, а также любой точки падающего
маятника в пункте Е (см. рис. 59) определяется, как для обычного
р а(вн оускор e-HiH ого да иж ени я:
у = gh,
где v — скорость центра тяжести или другой точки маятника, м/сек\
h—высота положения этой точки, м\
k — коэффициент, несколько меньший единицы, зависящий от
сопротивлений при холостом падении маятника;
g — ускорение силы тяжести (9,81 м/сек2).
Так как измерение высоты h сопряжено каждый раз с ошиб¬
кой, то эту величину следует выразить через радиус вращения
названной точки, через г, тогда
v = &y2gri (1 — cosPo)
Здесь Ро — угол бросания маятника. Величину k для маятников, хо¬
рошо изготовленных и отрегулированных, можно полагать равной
единице.
'Критерием в этом случае может служить величина разности
между углом бросания и углом взлета холостого хода маятника:
d = Ро— Р-
I ал 00% ^
Если окажется, что эта разность у ) меньше 2%, то
величину k можно принять равной единице. Величина d зависит
от правильности установки копра, трения в подшипнике и хомуте
11 Заказ 7393
161
стрелки, сопроти(вления воздуха. Ее определяют как результат
троекратных опытов, и если окажется, что она во всех случаях
больше 2%, то следует найти причину ненормальной работы маят¬
ника и устранить ее; если же она равна или меньше 2%, то это оз¬
начает. маятник отрегулирован удовлетворительно и практически
допустимая величина k приравнивается единице.
После того как удалось выяснить значение коэффициента k,
необходимо составить таблицу скоростей. Она рассчитана по фор¬
муле и для примера представлена в табл. 80.
Таблица 80
Линейная скорость маятника (м/сек) в зависимости
от угла бросания и величины радиуса
Скорость точки маятника на радиусс г„.
и
Угол броса¬
ния 30
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
90
2,43
2,63
2,80
2,97
3,13
3,28
3,43
3,57
95
2,53
2,73
2,92
3,09
3,26
3,43
1
3,57
3,72
(При подготовке копра к проведению эксперимента прибор по
отвесу устанавливают на прочном основании. Стойки его жестко
крепят к основанию. Проверяют правильность и прочность крепле¬
ния рабочего органа к маятнику, расстановку зажимов и задан¬
ную выюоту положения образца (на уровне центра удара маятни¬
ка). Регулируют трение стрелки шкалы при ее повороте, ослабляя
хомут до предела. В любом положении стрелка должна надежно
фиксироваться, не опускаясь под влиянием собственного веса.
Проверяют величину вредных сопротивлений, для чего маятник
опускают вхолостую при угле Ро = 90°; если при этом окажется, что
угол |3 получился не менее 88°, то величину вредных сопротивлений
считают допустимой.
Проверяют наличие регулируемых зазоров (например, при ис¬
пытании на резание не должно быть трения между режущими
и протипворсжущими деталями) путем пробного эксперимента на
неучтенном образце, наиболее прочном из всей подготовленной
пробы.
Задавшись какой-либо скоростью деформации, взводят маятник
на соответствующий угол |30 и фиксируют его в этом положении
с помощью храповика с собачкой. Определяют угол взлета р, для
чего ставят стрелку шкалы на нуль, а откидной зажим в верти¬
кальное положение и, нажимая рукой на собачку, пускают маят¬
ник вхолостую. Стрелка зафиксирует угол р. Так повторяют триж¬
ды и среднее из трех повторений принимают за величину угла
взлета, которую потом подставляют в расчетную формулу при вы¬
числении работы деформации.
Затем закрепляют образец, например стебель, на продольный
разрькв, в третьем и четвертом зажимах при такой же зажимной
длине, как при разрыве на экстензометре (100 мм), первый и вто¬
рой зажимы могут быть сняты и удалены с плиты, поскольку они
нужны только при поперечном воздействии на образец. noiCJie
краткого завинчивания зажимов один из них надежно закрепляют
в салазках в таком положении, чтобы стержень откидного зажима
стоял вертикально. Стрелку шкалы ставят на нуль. (С (помощью со¬
бачки освобождают маятник, который, падая, ударяет по зажиму,
разрываетобразец, отбрасыва-ет зажим под плиту и за счет остатка
неизрасходованной энергии поднимается на угол а, увлекая за
собой стрелку шкалы. Достигнув предельного подъема, маятник
дает обратный хюд, а затем совершает свободное колебание, кото¬
рое останавливают вручную, после чего приступают к испытанию
следующего образца. Результаты опытов записывают в журнал
(табл. 81).
Таблица 81
Культура.
Расход энергии на разрыв образца
Сорт Фаза спелости.
Дата
со
ft
Размеры образца, мм
di
d2
F
Углы, град
о ч
•=? о
О U
X
5 2
I*'
го
>а *
Влажность определяют в тех разорванных образцах, которые
остаются после опытов.
Если образец не пустотелый, то в графу d\ записывают его тол¬
щину на середине за,жимной длины, в графу d2 — ширину в том же
сечении и геометрическую площадь Fr вычисляют -по формуле
FT=-
зт (d\-Ь dz)2
16
Если образец пустотелый (например, стебель злаков), то в графу
d\ записывают диаметр полости, в графу d2 — наружный диаметр
и площадь'Fr вычисляют так
я(42-42)
II*
163
Графу р заполняют, описывая ее значение со шкалы прибора.
Величину а списывают со шкалы для каждого образца отдельно.
Раздельно для каждого образца вычисляют и работу А
A = Qr (cosa — cosp),
а также и удельную работу деформации
А
а=—г кгсм!мм2.
Г
ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРЕНИЯ
Коэффициенты трения покоя (статические) и движения (дина¬
мические) определяют на горизонтально расположенной поверх¬
ности трения. В первом случае поверхность неподвижна, -во втором
•во время опыта приводится во вращательное движение вокруг
■вертикальной осн.
Прибор ПСТ
Коэффициент трения покоя определяют при помощи прибо¬
ра ПСТ (рис. 60), принцип работы которого состоит в том, что
•сила, необходимая на преодоление -статического трения Т, запи¬
сывается на диаграмме. Так как поверхность трения горизонталь¬
ная, то нормальное давление N на вою площадь контакта равно
суммарному весу каретки с образцом и весу дополнительного
груза. Зная силу Т и давление N, вычисляют коэффициент трения:
Т
^=г"'~лГ
Прибор состоит из следующих основных частей (рис. 61).
Нижняя неподвижная панель 10, на которой собраны все ос¬
тальные части прибора; направляющие стержни 11, на них опира-
Рис. 60. Прибор для определения коэффициентов статического тре¬
ния ПСТ.
164
Рис 61. Схема прибора трения покоя ПСТ:
1 — столик, 2 — каретка, 3 — нить; 4 — силоизмерительные пружины, 5 и 6 —
двуплечий рычаг; 7 — пишущий столик; 8 — ходовой винт, 9 — рукоятка,
10 — нижняя неподвижная панель, И — направляющие стержни, 12 — верхнт
подвижная панель
ется верхняя подвижная панель 12. Она может перемещаться
вдоль стержней цри помощи ходового винта 8, который приводится
во вращение рукояткой 9.
На подвижной панели укреплен динамюлраф. Oih состоит из
двух силоизмерительных пружин 4, двуплечего рьгчага 5 и б и пи¬
шущего столика 7, снабженного бумажной лептой для записи силы
трения. С динамографом при помощи нити 3 соединяется каретка
2 с растителыньш образцом, силу сдвига которой относительно по¬
верхности трения измеряет прибор. Сменная поверхность трения
закрепляется на столике 1.
Прибором измеряют силы трения .в пределах от 200 до 1000 г,
средняя погрешность измерения 3%. Его габариты, мм: длина 900,
ширина 260, высота 200. Вес прибора 15,6 кг.
После установки испытуемой поверхности заправляют перо
чернилами, а столик — -катушкой бумаги, закрепляют образец на
каретке, определяют их совместный вес, устанавливают каретку в
центре поверхности “трения, догружают ее (если нужно по схеме
опыта) гирями и соединяют нитью с динамографом так, чтобы оста¬
валась некоторая слабина. После этого плавно, со скоростью около
30 об/мин, вращают рукоятку; подвижная панель, перемещаясь,
сначала выбирает слабину в нити, и в эго время перо записывает
нулевую линию. Дальнейшее перемещение панели натягивает нить;
сила, приложенная '.к .кареше, увеличивается, пока не произойдет
сдвиг ее относительно поверхности трения. Увеличивающаяся сила
растягивает о(дну из пружин динамографа, поворачивает двупле-
165
Рис. 62 Дисковый прибор трения движеиия ДПТ
чий рычаг и отклоняет -перо от /нулевой линии. Величина этого
отклонения (ордината) пропорциональна силе трения. В момент
трогания каретки ©ращение рукоятки прекращают, опыт считают
законченным. Измеряют величину ординаты с точноютыо до ±1 мм
и по тарироеочной таблице находят силу трения Т. Затем каретку
снимают, вычисляют нормальное давление N и коэффициент тре¬
ния по'коя, -как указано выше.
Тарировку прибора проводят так же, как тарирошу работоме-
ра, но применяют меньший диапазон нагрузок, меньшие интерва¬
лы, лоюколыку жесткость силовых пружин значительно уступает
пружинам работомера. Данные, полученные при тарировке, запи¬
сывают в журнал по форме (табл. 82).
Таблица Ь2
Результаты тарировки прибора трения
Нагрузка
(вес гирь),
г
Отклснеиие i
при нагрузке
тера, мм
при разгрузке
Среднее
арифмети¬
ческое
Н, мм
Максималь¬
ная раз¬
ность
d=«M-
-"ср
Погреш¬
ность
d
100
ср
1
2
3
1
2
3
200
6,8
6,9
6,9
7,0
6,9
6,9
6,9
0,1
1,40
300
10,3
10,3
10,3
10,5
10,5
10,5
10,4
0,1
0,95
400
13,7
13,7
13,7
13,9
13,9
13,9
13,8
0,1
0,72
166
Коэффициент трения движе¬
ния определяют при помощи ди¬
скового прибора трения (.рис. 62).
Принцип работы прибора состоит
в измерении и записи силы тре¬
ния, возникающей между образ¬
цом и движущейся поверхностью.
Зная силу трения и нормальное
давление, вычисляют коэффи¬
циент трения так же, как при оп¬
ределении статического коэффи¬
циента трения.
Дисковый прибор трения ДПТ
Прибор состоит из следующих
частей (рис. 63): рама Л на ко¬
торой смонтированы все механиз¬
мы прибора; диск 2 может вра¬
щаться в горизонтальной плоско¬
сти, служит для крепления на нем
сменных поверхностей трения;
верхняя панель 3 расположена
несколько выше диска, служит
для крепления на ней динамогра¬
фа, пишущего столика и тахомет¬
ра. Динамограф состоит из вра¬
щающейся головки 4У рычага ка¬
ретки 10, рычага пружины 5, двух силоизмерительных пружин 6 и
пишущего столика 9. Тахометр 7 служит для контроля скорости
и равномерности вращения диска. Трансмиссия, расположенная
внутри рамы, сообщает диску вращательное движение.
Специальные механизмы: один для включения пишущего столи¬
ка и опускания -каретки 11 'на диск, второй 8 — для переключения
скорости вращения диска (изменения передаточного числа). В за¬
висимости от передаточного числа и ч*исла оборотов рукоятки мо¬
гут быть следующие линейные 'скорости образца v относительно
диска, м/сек:
Рис 63 Схема дискового прибора
трения ДПТ
У—рама, 2 — диск, 3 — верхняя панель;
4 — вращающаяся головка, 5 — рьнаг пру¬
жины, 6 — силоизмеритсльные пружины,
7 —тахометр, 8 — механизм переключе¬
ния, 9 — пишущий столик, 10 — рычаг ка¬
ретки, 11 — механизм включения пишуще¬
го столика и опускания каретки.
^1=0,8 при числе оборотов рукоятки
1)2 — 1,2 » » » »
Vz=2,4 » »
У 4 = 3,6 » »
ni=40 об /мин
п2=60 об/мин
п3=40 обIмин
п4=60 об/мин
при среднем
передаточном
числе
при
повышенном
передаточном
числе
Дисковый прибор позволяет измерять силы трения в пределах
от 50 до 1000 г при допустимой средней погрешности 1,0—1,5%.
167
Диаметр диска 430 мм, длина прибора 580, ширина 470, высота
380 мм, вес 22,6 кг.
Перед проведением эксперимента проверяют исправность ча¬
стей и механизмов прибора, устанавливают его в горизонтальном
положении и готовят к работе.
Начиная опыт, устанавливают диск (поверхность трения) из
нужного материала, заправляют бумажной лентой пишущий сто¬
лик, а перо — чернилами, ставят рычаг переключения скоростей в
нужное положение, закрепляют образец на каретке, а каретку —
на рычаге динамографа.
Для проведения опыта вращают рукоятку прибора с заданной
скоростью (40 или 60 об/мин), что контролируется тахометром.
Диск постепенно приобретает нужную скорость. После установив¬
шегося движения на диск плавно опускают каретку и включают
передачу на пишущий столик. Запись диаграммы проводят 2—
3 сек, после чего прекращают вращение рукоятки и опыт считают
законченным. Коэффициент трения движения вычисляют, как и в
случае статического трения.
Тарируют дисковый прибор трения сначала с комплектом пру¬
жин для диапазона сил 50—250 г, затем с другим комплектом для
диапазона от 100 до 1000 г. С первым комплектом интервал нагру¬
зок при тарировке 50 г, со вторым 100 г. Техника тарировки, а
также обработка материалов такие же, как при тарировке при¬
бора статического трения.
Прибор ПТСМ для определения коэффициента трения
сыпучих материалов
Назначение, устройство и принцип работы. Мелкие зерна, пло¬
ды, семена, а также порошковидные и гранулированные удобре¬
ния, которые затруднительно монтировать на каретку дискового
прибора, могут быть засыпаны в бункер прибора ПТСМ (рис. 64)
и для них определен коэффициент трения по поверхности, изго¬
товленной из любого материала.
Прибор состоит из следующих основных узлов и деталей
(рис. 65): бункер, диск, динамограф и трансмиссия.
-Бункер 1 кольцеобразный, с -приподнятым в средней части дном,
насажен на вертикальную трубчатую ось 4, снабжен шариковыми
опорами 3. Диск 5 диаметром 200 мм, толщиной 5 мм, с отверстием
в середине для надевания на ось, к которой он жестко крепится на
время опыта. На его нижнюю сторону винтами крепится сменный
диск 2, вырезаемый из материала, подлежащего испытанию на
трение.
Ось диска опирается Hja шариковые подшипники, она пропуще¬
на через неподвижную трубчатую ось бункера, благодаря чему
может не только вращаться, но и перемещаться в вертикальном
направлении. Этим обеспечивается полный контакт диска с испы¬
туемым материалом.
168
Рис. 64 Прибор для определения коэффициента трения сыпу-
чпх материалов ПТСМ
Динамограф осуществляет запись момента силы трения и сос¬
тоит из силоизмерительных пружин 23, головки, которая конструк¬
тивно объединена с бункером, пера 7 с откидным держателем 6 и
регистрирующего столика. Столик состоит из катушек 24 и 25, го¬
ризонтальной площадки 26 и других вспомогательных деталей.
-В трансмиссию .входит главный (первый) вал, вращаемый ру¬
кояткой 13, на который свободно посажшы шестерии 9 и 12, а
Рис 65 Схема прибора для определения коэффициентов трения сыпучих материа¬
лов ПТСМ (вид по стрелке А):
/ — бункер; 2 — сменный диск, 3 — шариковые опоры, 4 — вертикальная трубчатая ось;
5 — диск; 6—откидной держатель; 7 — перо, 8 — тахометр, 9, 12 — шестерни, 10— рычаг
м>фты, 11— муфта, 13 — рукоятка, 14 и 16 — шестерни, 15 — второй вал; 17 и 18 — кониче¬
ские шестерни; 19 и 21 — шкивы, 20 — клиновидный ремень; 22 — вертикальный вал, 23 —
силоизмерительные пружины, 24 и 25 — катушки пишущего столика, 26 — горизонтальная пло¬
щадка пишущего стслика.
169
также муфта 11 для поочередного включения названных шестерен
в работу.
■Второй -вал 15 получает вращение через шестерню 14 или 16,
в зависимости от чего «находится -скорость вращения диска, переда¬
ваемая ему через конические шестери и 17 и 18 пр;и помощи шкивов
19 ,и 21, клиновидного ремня 20 и вертикального вала 22.
Остальные элементы трансмиссии служат для передачи движе¬
ния регистрирующему столику и тахометру 8.
Техническая характеристика ПТСМ
Пределы измерения момента трения М, кгсм
Средняя погрешность его измерения, %
Размеры рабочей поверхности диска:
наружный радиус Я, мм
внутренний радиус г, мм
площадь S, см2
Скорость движения диаграммной ленты, мм/сек ....
Полезная емкость бункера V, см3
Скорость диска на середине рабочей поверхности, м/сек:
при малом передаточпом числе и оборотах рукоятки:
= 40 об /мин ... 0,8
п2—&) об/мин . . . 1,2
при повышенном передаточном числе и оборотах рукоятки
Mi = 40 об/мин ... 2,6
л2=60 об /мин ... 3,9
Габариты, мм:
длина 575
ширина 260
высота 345
Вес, кг 10,8
Тарировка прибора ПТСМ. Задача тарировки — создать ряд
.известных крутящих моментов и за,писать их на бумажной ленте
прибора. Момент создастся силой тяжести, прилаженной к пери¬
ферии бункера. Для этого используется тонкая нить, один конец
которой присоединяется к ободу бункера, а второй перекидывается
через ролик и используется для .навешивания гирь. Техника тари¬
ровки, запись результатов и способ их обработки такие же, какими
они изложены выше, при описании (прибора Д-10.
Для создания крутящих моментов (примерно от 5 до 20 кгсм
достаточно последовательно применить гири весом 1, 2, 3, 4 кг,
которые вызывают отклонение пера Н на 10—40 мм от нулевой
линии.
График M = f(H) выражает обычную линейную функцию;
по нему нетрудно составить тарировочную таблицу, облегчающую
эксплуатацию прибора. Таблицу можно составить по форме
(табл. 83).
Тарировку проводят на приборе, подготовленном к работе.
Для проведения эксперимента прибор устанавливают на столе
в горизонтальном положении, проверяют правильность взаимодей¬
ствия частей и механизмов, для чего вращают рукоятку вхолостую
3—25
±1—2
100
34
278
30—44
1000
Таблица 83
Тарировочная таблица к прибору трения сыпучих материалов
Высота орди¬
наты (отк io-
нение пера),
мм
Крутящий
момент
М, кгсм
Высота
ординаты, мм
Крутящий
момент
М, кгсм
Высота ор¬
динаты, мм
Крутящий
момент
М, кгсм
со скоростью до 40 об/мин при наименьшем пер еда точном числе,
отмечая при этом 'неисправности <ка1к в трансмиссии, так и в рабо¬
чих органах. После устранения неисправностей проверяют надеж¬
ность работы муфты 11 и рычага 10, а также работу всех механиз¬
мов при наибольшем передаточном числе.
Проверяют наличие зазора между диском и внутренней поверх¬
ностью бункера, 'который по всей длине окружности должен быть
в диапазоне 0,1—0,2 мм.
С диока прибора снимают поверхность трения, ставят и закреп¬
ляют новую подлежащую испытанию, при этом проверяют, чтобы
последняя не выступала за грань диска прибора более чем на
0,1 мм.
-Выделяют навеску из среднего образца испытуемого материала
в количестве не менее 1000 см3, сепарируют ее с целью удаления
пылевидных и мелких частиц (меньше 0,2 мм) и засыпают в бун¬
кер. Засыпанную маюсу тщательно выравнивают и проверяют,
достаточен ли ее объем ^уровень поверхности насыпанной маюсы дол¬
жен быть ниже краев бункера на 30—35 мм. Количество засыпан¬
ного материала в случае необходимости уменьшают или увеличи¬
вают. Диск надевают на ось и закрепляют стопорным винтом. Ось
перед закреплением диска приподнимают на 10—15 мм выше его
крайнего нижнего положения.
При соблюдении этих условий диск плотно прилегает <к мате¬
риалу, его вес равномерно распределен по поверхности контакта,
и искусственного завышения реактивного момента трения за счет
заклинивания не произойдет, поскольку мелкие частицы, могущие
попасть в зазор из -навески, отсепарированы. После закрепления
диска создают нормальное давление, обыкновенно не менее 10—
15 г!см2, для чего диок догружают одним или двумя грузами, зак¬
репленными в центре диска. Пишущий столик динамографа зап¬
равляют бумажной лентой, перо — чернилами.
При помощи рычага 10 и муфты 11 (рис. 65) включают необ¬
ходимую скорость. Для того чтобы обороты рукоятки сильно не
отклонялись от заданных, необходимо экспериментатору заранее
путем тренировки с помощью секундомера выдерживать 40±2 или
60±3 об/мин. Продолжительность опыта 2—3 сек\ в течение этого
171
времени на пишущем столике записывается диаграмма трения,
через указанный срок вращение рукоятки прекращают, приподни-
мают диск с грузом и перемешивают массу в бункере с тем, чтобы
верхние лритеревшиеся зерна сместить и на их место привлечь ню-
вый слой, не участвовавший в трении. На этом обновленном слое
проводят вторую повторность олыта, а затем и третью.
Обработанная диаграмма позволяет вычислить коэффициент
трения зерна по данной рабочей поверхности:
f = k-
М
~СП
где f — коэффициент трения;
k — коэффициент, зависящий от размеров площади диска (для
данной конструкции £ = 0,14);
М—момент силы трения, кгсм; берут из тарировочной таблицы;
Q — нормальное давление на образец, складывающееся из веса
диска (.вместе с осью) Q0 и веса дополнительного груза
Qi, т. е. Q = Qo + Qi.
Для данной конструкции прибора Q0=11,25 кг.
Вычисляют коэффициент трения для каждой повторности от¬
дельно, получая значения /г, /2; /з-
Среднее значение вычисляют так
/1 + /г + /з
ЬР j •
Результаты опытов записывают в журнал (табл. 84).
Таблица 84
Определение коэффициентов трения сыпучих материалов
Название образца
с
%
Рабочая по¬
верхность
SS ^
5 w
я я
s
О» S
о-з,
U О
З5*
я £
О *
н ^
5^
Давление на
образец
СУ
си Г?
Ротаметрический порционный пневмоклассификатор РПП-30
Ротаметрический лневмоклассификатор (рис. 66) предназначен
для изучения аэродинамических свойств семян и разделения се¬
менной .амеюи на компоненты, а также для оценки качества работы
воздушных каналов зерноочистительных машин.
172
Рис. 66. Ротаметрический порцион- Рис. 67. Схема ротаметрического
иый пневмоклассификатор РПП-30. порционного пневмоклассификатора
РПП-30:
1 — стол, 2 — входной коллектор, 3 — стой¬
ки, 4 — поплавок; 5 — фланцы ротаметру
6 — кассета; 7 — воздушный канал, 5-*сое-
дииительное колено, 9 — циклон, 10 — вен
тилятор, 11 — приемный стаканчик. 12 —
рычажный механизм, 13 — ЛАТР, 14— ре¬
гулируемые опоры
Необходимый для работы прибора вакуум создается .вентилято¬
ром, который смонтирован на 1валу электродвигателя. Число оборо¬
тов вентилятора может изменяться с помощью трансформатора
ЛАТР-2, входящего в комплект прибора. Электровентилятор пнев¬
моклассификатора РПП-30 унифицирован с электровентилятором
счетчика-раскладчика СР-100, следовательно, два названных
прибора могут быть обслужены одним переставным вентилято¬
ром.
Прибор (рис. 67) смонтирован на столе 1, на котором непод¬
вижно установлены пять стоек 3; на четырех из .них смонтирован
воздушный канал 7, на одной — -циклон 9.
173
На выходной трубе циклона установлен .вентилятор 10, а в ниж¬
ней части конуса — приемный стаканчик 11. Воздушный канал и
циклон соединены между собой при помощи соединительного коле¬
на 8. Стойки являются одновременно направляющими, по которым
скользят фланцы ротаметра 5. К нижнему фланцу ротаметра при¬
соединен входной коллектор 2. При помощи рычажного механизма
12 ротаметр с входным коллектором могут перемещаться верти¬
кально вверх и прижимать каосету 6, установленную в специальном
гнезде верхнего фланца, к торцу воздушного канала.
Техническая характеристика РПП-30
Напряжение в питающей сети, в 220
Потребляемая мощность, вт 500
Пределы замера расхода воздуха, м3/ч 4—63
Скорость воздушного потока максимальная, м/сек 14
Величина исходной навески, г 10—30
Диаметр воздушного канала, мм 41
Габаритные размеры, мм:
высота 2350
ширина 710
длина 630
Вес прибора, кг 25
Емкость кассеты для навески, см3 56
Емкость приемного стаканчика, см3 36
Для работы как с легкими., так и с тяжелыми семена-ми прибор
снабжен сменными поплавками 4 (стальным и эбонитовым).
'Средняя скорость воздушного потока в канале v определяется
как отношение расхода воздуха (Q мъ\сек) к площади поперечного
сечения канала (F м2):
flop=—-м/сек.
Для удобства определения средней скорости классификатор
снабжен графиком зависимости средней скорости потока в канале
от положения поплавка ротаметра (рис. 68). При помощи графика,
зная положение поплавка, можно легко и быстро определить сред¬
нюю скорость потока.
Регулирование скорости воздушного потока проводится путем
изменения числа оборотов вала вентилятора, что осуществляется
при помощи JIATP-13.
Для проведения эксперимента стол прибора устанавливают в
горизонтальное положение регулируемыми опорами 14 (см. рис. 67).
Эбонитовый поплавок, если требуется, заменяют стальным, для
этого вывинчивают выходной коллектор 2 и ставят нужный попла¬
вок вместо имеющегося. Исследуемую навешу закладывают в кас¬
сету, для чего поворотом рычага 12 каосету освобождают, вынима¬
ют из гнезда, заполняют навеской семян (смеси), устанавливают
в гнезде и зажимают между воздушным . каналом и ротаметром.
174
Vt м/сек
QtM2/40c
Р.ис 68 Номограмма для определения сред¬
ней скорости потока и расхода воздуха в ка¬
нале классификатора по положению поплавка
ротаметра.
Размер навааки о-бычио «не менее 1000 шт. семян, а для кукурузы,
фасоли, бобов и других крупнозерных объектов долус-кается навес¬
ка в 100 иНт.
П01сле закрепления кассеты необходимо продуть навеску воз¬
душным потоком с самой малой скоростью, 'способной .выдуть из
нее наиболее легкие компоненты (в количестве обычно не превы¬
шающем 1—2% от веса навески). Для этого прибор включают в
сеть и плавным поворотом рукоятки трансформатора постепенно
увеличивают число оборотов вентилятора, отчего увеличиваются
расход воздуха и скорость потока. В момент, когда наблюдается
начало витания первых легких частиц и их транспортирование
в|верх по трубе, поворачивание рукоятки прекращают.
(Во избежание порчи прибора нельзя его включать в сеть при
невыключенном трансформаторе, а также быстро изменять напря¬
жение тока, так как это может вызвать удары поплавка о детали
прибора.
При установившейся таким образом скорости потока продува¬
ют навеску в течение одной минуты. За это время выделенные час¬
тицы (первый класс) транспортируются через воздушный канал,
поступают в циклон и там осаждаются в приемный стаканчик 11.
Все частицы извлекают из «стаканчика, для чего необходимо прик¬
рыть заслонку циклона, оттянуть книзу платформу прижимного
устройства, взять стаканчик и переместить его содержимое в зара¬
нее приготовленную тару.
Таким же путем обрабатывают оставшуюся в кассете часть на¬
вески с расчетом выделения 2->го, 3-го, ..., n-го классов, последова¬
тельно применяя для этого скорости потока. Всего должно быть
получено не менее пяти классов, в соответствии с чем и подбирают
скорости патака v, отличающиеся друг от друга на величину про¬
межутка К:
K = VZ—Vi = V3—V2= * • 'Vn — Vn-i.
На приборе имеется шкала ротаметра; в комплект прибора
входит номограмма. С помощью шкалы и номопраммы всегда мож¬
но найти подходящие для данного образца скорости v. В .некоторых
случаях потребуется предварительно определить максимальную и
минимальную скорости витания компонентов. Каждый из получен¬
ных классов взвешивают с точностью ±0,1 г и подсчитывают число
зерен в них. Результаты записывают в журнал (табл. 85).
Бели образец не является чистым зерном, то примеси учитыва¬
ют в особой графе.
Таблица 85
Распределение навески по классам аэродинамических скоростей
Культура Сорт Влажность в %
Название образца
№
класса
Скорость
воздуш¬
ного пото¬
ка, м1сек
Котичество зерна в ктассе
Количество примесей
Вес
тысячи
зерен,
г
шт
%
г
96
г
%
ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
Для определения количества влаги, содержащейся в растениях,
почвах, удобрениях, применяются сушильные шкафы и электровла¬
гомеры.
Методы определения влажности различают прямые и косвен¬
ные. К первым относятся те, которые основаны на принципе выде¬
ления влаги из материала путем высушивания, ко вторым — мето¬
ды, при которых используется зависимость влажности материала
от его электропроводности.
Сушильный шкаф СЭШ-ЗМ
(Сушильный шкаф СЭШ-ЗМ (рис. 69) предназначен для опреде¬
ления влажности в лабораторных условиях. Он может быть ис¬
пользован также для подсушивания сырого зерна при определении
влажности ускоренным методом с использованием электровлаго¬
меров. Прибор представляет собой небольшую сушильную каме-
оу 5, защищенную слоем теплоизоляции, с дверкой 6 для загрузки
176
>у>. ' v ,, .v'. ;• v ,л'
Рис. 69 Сушильный шкаф СЭШ-ЗМ-
1 — электрический нагреватель, 2 — выключатель, 3 —«
вращающийся стол, 4 — терморегулятор; 5 — сушильная
камера, б —дверка.
бюксав. Камера снабжена .вращающимся столом 3, приводимым
во вращение турбинкой с шестеренчатым редукторным устройст¬
вом, помещенной в кожухе нагревателя шкафа.
Вращение этой тур б инк и и обмен воздуха в шкафу обеспечива¬
ются воз/душньш потоком, создав а емьим центробежным вентиля¬
тором.
Гнезда вращающегося стола приспособлены к быстрой замене
обыкновенных бнж-сов для высушивания размолотого продукта
сетчатыми бкжсами, для интенсивного подсушивания целого сыро¬
го зерна.
Рабочая температура в сушильной камере обеспечивается элек¬
трическим нагревателем 1, помещенным в нижней части шкафа,
и поддерживается на заданном уровне с помощью терморегулято¬
ра 4, состоящего из ртутного контактного тер-мометра, понижающе¬
го тра/нсформатора и реле.
12. Заказ 7393
177
Нагреватель состоит из двух параллельных секций: основной
мощностью 600 вт и дополнительной мощностью 560 вт. Дополни¬
тельная секция включается правым выключателем для ускоренного
разогрева шкафа, для подсушивания и для работы шкафа при
температурах свыше 120°С. Основная секция включена в цепь тер¬
морегулятора. Выключатели 2 нагревателей и пнезд контактного
термометра расположены на панели шкафа.
К сушильному шкафу придается специальный охладитель,
представляющий собой цилиндрический кожух с вентилятором,
продувающим воздух через круглые отверстия в верхней части ко¬
жуха.
Сушильный шкаф и комплектующие принадлежности устанавли¬
вают на рабочем столе.
iB гнездо термометра закладывают втулку с корковой пробкой,
вкладывают оправу и опускают в нее контактный термометр.
Ртутный шарик термометра должен быть у нижнего края огради¬
теля, но не выходить из него. Вилку шнура контактного термомет¬
ра вста-вляют в верхнее гнездо, а колодку шнура питания — в ниж¬
нее гнездо папели управления. После включения вилки соедини¬
тельного шнура в сеть шкаф готов к работе.
При включении шкафа с помощью левого (основного) выклю¬
чателя подключается электродвигатель и основная сскция нагре¬
вателя; загорается сигнальная лампочка.
В работающем шкафу струя воздуха, подаваемого вентилято¬
ром в камеру нагревателя, ударяясь о лопатки турбинки, вращае1
ее со скоростью 700—900 об/мин. Обороты турбинки понижаются
с помощью редукторного устройства до 5±2 об!мин и передаются
оси стола через фрикционное сцепление.
Израсходовав часть энергии на вращешпе стола, воздух пос¬
тупает в камеру нагревателя, откуда проходпт в полость вращаю¬
щегося с гола, а затем через отверстия в столе в сушильную камеру,
омывая контактный термометр.
Сушка размолотых материалов осуществляется в небольших
алюминиевых бюксах, а подсушивание зернистых материалов — в
больших сетчатых бюксах.
При установке в гнездах вращающегося стола обычных алюми¬
ниевых бюксов с размолотым продуктом нагретый воздух выходит
через узкие прорези, окружающие каждый бюкс, причем струя
воздуха, оставаясь вне бюкса, не создает опасности выдувания
твердых частиц.
Юри подсушивании сырого зерна в гнезде стола помещаются
.вкладыши. Каждый имеет одно большое отверстие для установки
сетчатых бюксов и закрывает собой два малых отверстия во вра¬
щающемся столе.
После установки сетчатых бюксов с сырым зерном отверстия
в столе оказываются закрытыми; при этом в полости стола давле¬
ние воздуха возрастает и воздух проходит через слой зерна.
Благодаря высокой скорости прохождения воздуха через зерно
подсушивание происходит быстро — за 5—8 мин вместо 30 мин,
необходимых для подсушивания в обычных бюксах. Интенсивный
обмен .воздуха также способствует быстрому разогреву шкафа
перед началом работы и быстрому восстановлению температуры в
сушильной камере после загрузки ее образцами.
Когда необходимо подсушивать один или несколько образцов,
остальные гнезда стола закрывают заглушками, создающими такие
же условия сушки, какие были при полной загрузке стола образца¬
ми. При высушивании образцов в размолотом виде вместо заглу¬
шек в свободные гнезда стола устанавливают пустые алюминие¬
вые бюксы
Установка терморегулятора на нужную рабочую температуру
проводится с помощью магнитной окобы, находящейся .на верхней
части термометра, путем вращения ее в ту или другую сторону.
Положение овальной гайки на верхней шкале термометра указы¬
вает температуру, на которую настроен терморегулятор. Правиль¬
ность установки терморегулятора проверяется по нижней, конт¬
рольной, шкале термометра после достижения им заданной тем¬
пературы.
Для разопреюа шкафа включают вилку соединительного шнура
в сеть 220 в и переводят рукоятку обоих выключателей в крайнее
нижнее положение. Затем устанавливают подвижный контакт тер¬
мометра на нужную температуру, вращая иакидную магнитную ско¬
бу на верхней части термометра и наблюдая за положением оваль¬
ной гаики по верхней шкале термометра, после этого укрепляют
магнитную скобу имеющимися в ней винтами. После /нескольких
срабатываний реле, сопровождающихся световой сигнализацией,
шкаф лотов к загрузке образцами.
Подсушивание образцов проводят в следующем порядке.
<1. Сушильный шкаф разогревают до температуры 105°С.
(2. (Взятые навески сырого зерна или другого продукта, имею¬
щего крупнозернистую структуру, высыпают в сетчатые бюксы и
закрывают сетчатыми крышками.
3. Открывают дверцу и, придерживая ручку вращающегося
стола одной рукой, другой вкладывают фигурные вкладыши в гнез¬
да стола, следя за тем, чтобы все вкладыши вошли в углубления
стола без перекосов.
4. Загружают сушильную камеру сетчатыми бюксами с сырым
продуктом.
При недостаточном количестве образцов (менее 5 шт.) свобод¬
ные гнезда вкладышей закрывают заглушками.
5. Закрывают дверцу и записывают время начала подсушива¬
ния; подсушивание проводят при включении обоих нагревателей.
6. Выдержав принятую методикой экспозицию, образцы осто¬
рожно извлекают из сушильной камеры и устанавливают в гнездах
охладителя, причем свободные гнезда закрывают заглушками.
Вставляют вилку соединительного шнура охладителя в розетку се¬
ти 220 в и включают охладитель.
12*
179
После охлаждения каждый подсуигенный образец швешивают
и рассчитывают процент убыли веса образца при подсушивании.
Дальнейшее определение влажности проводят в соответствии
с существующей для данного продукта 'методикой.
Если высушивание размолотых продуктов проводится при тем¬
пературе выше 120°С, еле/дует пользоваться дополнительным на¬
гревателем (рукоятка правого выключателя ставится в нижнее
положение).
Высушивание проводят следующим образом. Из сушильной ка¬
меры извлекают все заглушки и фигурные вкладыши. Переводят
подвижный контакт термометра на заданную температуру сушки.
Не следует погружать контактную иглу термометра глубоко
в ртутный столбик, так как это приводит к порче контактного тер¬
мометра. Взятые навески размолотого продукта помещают в обыч¬
ных алюминиевых бюксах в гнезда стола, закрывая свободные
гнезда такими же пустыми бюксами. Закрывают дверцу шкафа
и записывают время начала сушки. По истечении времени, огово¬
ренного методикой, для сушки данного продукта осторожно извле¬
кают щипцами каждый бюкс из сушильной камеры, устанавливая
его сверху сушильного шкафа, и закрывают крышечкой. Вынутые
бюксы с размолотым образцом помещают в эксикатор для охлаж¬
дения и последующего взвешивания.
Сушильный шкаф ШС-150
Прибор предназначен для сушки различных материалов в ла¬
бораторных условиях. Состоит из рабочей камеры и подставки
(рис. 70). Рабочая камера представляет собой металлический кор¬
пус 6 цилиндрической формы, закрывающийся спереди круглой
дверкой 7. В верхней части шкафа имеется вентиляционный колпа¬
чок 5. Внутри камеры установлены три съемные полки 4, а внизу
прикреплен керамический подик, в пазах которого уложен закры¬
тый нагревательный элемент. К нагревательному элементу после¬
довательно подключена обмотка ползункового реостата, помещен¬
ного внутри подставки и позволяющего изменять температуру
шкафа в пределах от 85 до 150°С.
(Регулировка температуры осуществляется передвижением руч¬
ки ползунка реостата /, крайние положения которого отмечены
надписями «введен» и «выведен» на правой стенке подставки.
Кроме реостата, внутри подставки помещена сигнальная лам¬
па 3, расположенная напротив сигнального глазка в передней
стенке подставки. При подаче напряжения на нагревательный эле¬
мент сигнальная лампа загорается.
После того как шкаф запружен, термометр устанавливают
в верхнем отверстии вентиляционного колпачка так, чтобы ниж¬
ний конец его не касался образцов, размещенных на верхней полке.
Выключатель 2, расположенный на передней стенке, ставится
в положение «выключен». Ручку реостата устанавливают на поло-
j 80
5
Рис. 70. Сушильный шкаф ШС-150:
1 — ручка ползунка реостата: 2 — выключатель; 3 — сиг¬
нальная лампа; 4 — полки; 5 — вентиляционный колпа¬
чок; 6' — металлический корпус; 7 —дверка.
жение «введен», затем сеть присоединяют к клеммам, установлен¬
ным /на задней стенке .подставки шкафа.. Включают ток, при этом
должна загореться сигнальная лампа. Затем рукоятку реостата
переводят в положение «выведен». При нагреве контролируют
темшературу. В случае необходимости понижения температуры вво¬
дят реостат, перемещая ползунок справа налево.
При высушивании вентиляционный колпачок нужно повернуть
та/к, чтобы его боковые отверстия были полностью открыты для
выхода испарившейся влаги.
Технические данные шкафа: мощность 300 вт, максимальная
температура 150°С, продолжительность разогрева незагруженного
шкафа 90 мин., сопротивление реостата у шкафа на 220 в равно
180 ом и на 127 в — 57 ом.
Прибор типа ВЧ для быстрого определения влажности
В оанову конструкции прибора положен принцип прогревания
материала тепловыми лучами. Быстрое обезвоживание осуществ¬
ляется путем вываривания влаги из тонкого слоя образца, прогре-
181
Рис 71. Прибор типа ВЧ для определения влажности.
ваемого непосредственно прилегающими к тему с обеих сторон
массивными плитами из материала с высокой теплопроводностью
и теплоемкостью. Плиты, излучающие тепло, в свою очередь, на¬
греваются электрическими нагревателями.
В приборе Орис. 71) два блока (/верхний и нижний), каждый
состоит из чугунной плиты, оправы с термометром, электронагре¬
вательных элемсшго)в, асбестовой прокладки, прижимного диска
и кожуха; .нижний блок имеет крышку с гнездами для вилки-пере¬
мычки, предназначенной для переключения прибора на сигиаль/ный
или слабый нагрев. В электросеть прибор подключается при помо¬
щи несъемного соединительного шнура со штепсельной вилкой.
Пространство под кожухом заполнено теплоизоляционным мате¬
риалом.
Блоки соединены между собой шарнирами, обеспечивающими
регулирование расстояния между рабочими поверхностями плит,
осуществляемого специальным ключом. Оправа термометра верх¬
него блока имеет ручку для работы с прибором.
Прибор располагается на ножках, прикрепленных к кожуху ниж¬
него блока.
Перед .началом работы должно быть отрегулировано расстоя¬
ние между нагревательными поверхностями; оно не должно превы¬
шать 2 мм. При закладке пакетиков с анализируемым материалом
верхний блок прибора следует поднимать не выше, чем под углом
45°.
Реостат и трансформатор малой мощности включают только
после переключения прибора на слабый нагрев. Прибор следует
заземлять, для чего на его корпусе имеется специальная клем¬
ма. Допускается также вместо заземления применять изолирующие
площадки (резиновые коврики).
182
Определение влажности материала проводят в специальных
пакетиках, предварительно заготовленных из ротаторной или га¬
зетной бумаги.
При работе на приборе -прямоугольной формы ‘Предварительно
заготовленные листы бумага размером 20Х.14 см складывают вна-
чале пополам, а затем к|рая пакетика загибают примерно на 1,5 см.
При работе на приборе круглой формы для лучшего использования
площади берут квадратные листы бумаш со -стороной квадрата
\6 см и огибают их пополам в виде треугольника, загибая края
также примерно на 1,(5 см.
Размеры пакетиков и соотношение длины и ширины по мере
надобности могут изменяться, необходимо только следить за тем,
чтобы края пакетиков не выходили за пределы прибора. Два таких
пакетика легко умещаются в приборе.
Подготовленные пакетики предварительно сушат на приборе
при температуре, установленной для высушивания материала,
в течение 3 мин и затем помещают в эксикатор. Одновременно
можно высушивать до шести пакетиков (по три в ряд).
Взвешивание пакетиков следует проводить непосредствен¬
но после их высушивания и охлаждения и затем хранить в экси¬
каторе.
Рекомендуется хранить бумажные пакетики не более 2 ч.
Для определения влажности в предварительно просушенный
и взвешенный пакетик беру г навеску около 5 г из материалов
влажностью выше 20% и около 4 г из материалов с низкой
влажностью, распределяя ее равномерно по всей площади паке¬
тика. Бортики пакетика, запрессованные при высушивании,
предотвращают возможность потерь анализируемого вещества
в период определения. Если слой высушиваемого материала тонь¬
ше 2 мм, расстояние между пластинами следует сблизить.
В прибор, доведенный до нужной температуры, помещают паке¬
тики с навеской и проводят обезвоживание в течение срока, кото¬
рый определяют содержанием влаги в материале и его свойствами.
Высушенный материал переносят в экюикатор для охлаждения
на 1—,2 мин. Затем его взвешивают и вычисляют влажность по
формуле:
(Я-С). 100
В =
где В— влажность материала, %;
Н — вес навески с бумажным пакетиком до высушивания;
С — вес после высушивания;
Б — вес бумажного пакетика (высушенного).
Большая часть материалов высушивается при температуре
плаюти/н, ра(в(ной 160^С. В случае необходимости она может быть
снижена до 140—150°С. Длительность высушивания различных
материалов устанавливают экспериментально. Однако для гаран-
183.
тин получения достоверных результатов период сушки увеличива¬
ют на 1—2 мин, за которые не происходит заметного изменения
в «весе обезвоженной навески.
Влагомер зерна АФИ-1
Прибор предназначен для измерения влажности зерна в лабо¬
раторных условиях. В принципе работы прибора лежит зависимость
между диэлектрической постоянной зерна и его влажностью.
Влагомер (рис. 72) позволяет проводить измерения влажности
зерна в диапазоне от 1.0 до 40%. В пределах температур от 10 до
30°С температурная поправка определяется автоматически.
Схема прибора состоит из генератора высокой частоты с пере¬
ключателем диапазонов и блоков надстроечных конденсаторов,
схемы термогсомпенсации и силовой части. Особенность схемы за¬
ключается в том, что индикацией настройки контура на частоту
кварца является свечение самого квар/ца, что значительно повы¬
шает остроту настройки и точность показаний влагомера.
Погрешность измерений ±'0,б%; -продолжительность 2,5 мин.
Габаритные размеры прибора 21x36xi8 см. Питание — перемен¬
ный ток 90—230 в. Потребляемая мощность 80 вт. Вес прибора 10 лее.
Прибор ИЛ-ЗМ для ускоренного определения влажности
Прибор (рис 73) предназначен для быстрого определения
влажности сыпучих материалов методом удаления влага из навес¬
ки путем инфракрасного облучения ее при непрерывном механи¬
ческом п ер ем еш ив ании.
Bice основные узлы прибора монтируются на плите основания,
которая имеет регулируемые опоры для установки прибора на сто¬
ле. На основании устанавливается верхняя плита, изолированная
Рис. 72. Влагомер зерна АФИ-1.
184
листовым асбестом. На верхней
плите крепится конденсаторный
приборный электродвигатель со
встроенным редуктором, враща¬
ющий подставку с чашкой, на 2/з
объема заполненной исследуемым
материалом. При вращении чаш¬
ки с навеской последняя при по¬
мощи специальной ворошилки ин¬
тенсивно перемешивается. Лампа
для сушки типа ЗС устанавли¬
вается на телескопической стойке.
Энергия излучения лампы ис¬
пользуется для высушивания на¬
вески. Вращая маховик, можно
изменять расстояние между лам¬
пой и навеской, что необходимо
для регулирования температур¬
ного режима при высушивании
различных материалов.
Для предупреждения измене¬
ний температурного режима суш-
-ки при больших колебаниях на- Рпс 73 прибор ИЛ-ЗМ для уско-
Пряжения В сети питания пеобхо- репного определения влажности,
димо подключить прибор через
регулятор напряжения типа ЛАТР. Напряжение питания лампы
контролируется по вольтметру, установленному на щитке прибора.
Регулятор напряжения может быть также использован для непо¬
средственного регулирования температурного режима сушки. Ко¬
жух имеет изоляцию из листового асбеста и является ограждением.
|В передней часта кожух имеет выдвижную дверцу, через кото¬
рую производится установка и съем чашек с пробами. Дверца име¬
ет с/ветофильтр, через который можно наблюдать за работой во¬
рошилки. На лампу одевается колпак для защиты глаз лаборанта.
Для установки термометра с левой стороны кожуха предусмотрено
зажимное устройство.
Техническая характеристика ИЛ-ЗМ
Тип лампы ЗС-З.
мощность, вт 500
напряжение, в 220
Двигатель, конденсаторный приборный
серия D, об /мин ... 24
напряжение питания, в 220
Навеска (для торфа), г 10
Производительность 1 навески, мин 5-г-Ю
Габаритные размеры, мм:
длина 430
ширина 315
высота 790
Вес (без футляра), кг 15
185
Раздел II
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (ЧИСЛОВЫЕ
ЗНАЧЕНИЯ) СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТЕНИЙ ПОЛЕВОЙ КУЛЬТУРЫ
Прогресс механизации -сельского хозяйства тесно связан -с фор¬
мой, размерно-весовыми показателями и физическими свойствами
растений, следовательно, он зависит от развития сельскохозяйст¬
венной науки, © особенности селекции, способной совершенствовать
старые и -создавать новые фор!мы растений, пригодные для меха¬
низированного воздельшания и уборки.
По нижеприведенной хозяйст1венно-бата.ниче>ской группировке
(см. приложение 1) некоторые рас гения первой группы (зерновые
и зернобобовые) принадлежат к объектам давней культуры. Пред¬
ставители других групп введены в культуру позднее, а некоторые
расте/ния — лишь в последние десятилетия.
В переую подгруппу (хлебные злаки и гречиха) входят тради¬
ционные культуры, которые имеют решающее значение в питании
населения. Их посевные площади занимают более 122 млн. га.
Распространены они во всех земледельческих районах. Система
машин для комплексной механизации производства этих культур
разработана наиболее удовлетворительно.
(Вторую подпруппу (бобовые культуры) культивируют в основ¬
ном ради растительных белков, которыми богаты все перечислен¬
ные в ней культуры. Этим определяется крупнейшая роль высоко¬
белковых растений в сельскохозяйственном производстве. Уровень
механизации уборки растений второй подгруппы значительно ниже
по сравнению с первой подгруппой.
Во вторую группу (масличные и эфиромасличные культуры)
входят растения, имеющие промышленное значение. Третья под¬
группа (масличные культуры) состоит из растений, семена которых
богаты жирными маслами. Ведущей культурой среда масличных
является подсолнечник (площадь посева 4—5 млн. га). Основные
районы его промышленного производства — УОСР и Северный
Кавказ.
'Комплексная механизация масличных находится на невысоком
уровне. Главное направление в механизации уборки — приспособ¬
ление и переоборудование зернокомбайнов.
Растения четвертой подгруппы (эфиромаюличные) возделывают
для получения эфирных масел, которые извлекают из семян (ко¬
риандр, анис, тмин), цветов (роза) или вегетативной массы (шал¬
фей, герань, лаванда и др.).
186
Культуры, имеющие промышленное значение, занимают пло¬
щадь порядка 0,2 млн. га, производство каждой из них крайне
трудоемко. Новизна и неразработанность технологии производст¬
ва— сцецифическая особенность этой подгруппы. Для нее разра¬
ботка средств механизации находится пока в зачаточном состоя¬
нии. Возделываются основные культуры подгруппы в Центрально¬
черноземных областях, Поволжье, на Северном Кавказе и на
Украине.
Лен-долгунец — ведущая культура среди лубоволокпистых
(пятая подгруппа), и комплекс машин для возделывания этой
культуры разработан несколько лучше, чем для остальных культур
этой подгруппы. Общая площадь посева пятой подгруппы состав¬
ляла 1,94 млн. га.
В группе прядильных культур важнейшей является хлопчатник,
площадь посева которого составляет около 2,5 млн. га Средняя
Азия и Закавказье — основные районы производства хлопка.
В ССОР развитие комплексной механизации хлопководства шло
в тесной связи с исследованиями физико-механических и агробио¬
логических свойств культуры. В настоящее время наши хлопко¬
уборочные машины находятся на уровне лучших мировых образцов.
К группе наркотических растений относятся табак и махорка.
Механизация уборки этих культур почти не разработана.
В восьмой и девятой подгруппах ошавпые культуры — карто¬
фель и кормовые корнеплоды.
Корнеплодов в группе около 5,3 млн. га, остальную площадь
8,5 млн. га занимает картофель. Возделывают культуры повсемест¬
но, за исключением зон с жарким и засушливым летом. Механиза¬
ция уборки картофеля ib СССР в основном решена.
Важнейшей культурой среди корнеплодов является сахарная
свекла. Возделывается в основном на Украине и в центральных
черноземных областях. По сахарной свекле достигнут высокий
уровень механизации. Уборка остальных корнеплодов механизи¬
рована частично.
Шестая группа объединяет многочисленные виды овоще-бахче-
вых культур. Общая площадь под этими культурами превышает
2 млн. га. Механизация трудоемких работ в овощеводстве и сейчас
еще находится на -низком уровне.
Относительно лучше механизирована уборка капусты и зеленого
горошка. Для столовых корнеплодов и лука имеется перспектива
механизации убории на базе картофелеуборочного комбайна. Ос-
талыные культуры убирают вручную. Возделывают овощные куль¬
туры повсеместно.
Седьмая группа (кормовые травы) объединяет многочисленные
виды многолетних и однолетних тра)в, во многих районах состав¬
ляющих основу кормовой базы животноводства, кроме того, про¬
изводство некоторых технических культур невозможно без траво¬
сеяния. Например, высокие и устойчивые урожаи хло'пка-сырца
достигнуты в СССР на базе такого предшественника, как люцерна;
187
такова же роль клевера в производстве льна. Росту посевных пло¬
щадей культур седьмой группы способствует и то, что механизация
их возделывания находится на вьксоком уровне.
Итак, из всех 72 культур (приложение 1) для 33 процессы
уборки механизированы слабо, для 21 —удовлетворительно 'и для
18 относительно хорошо. Названные 33 культуры (20, 22—24, 31—
34, 37—40, 42—43, 48—50, 51—56, 57—06) занимают около 2%,
21 культура (10—18, 5, 21, 26—30, 36, 44—47) —около 14% и 19
культур (1—9, 19, 25, 35, 41, 67—72) —84%, т. е. большую часть
посевных площадей СССР.
Из многочисленных агрофизических свойств культурных расте¬
ний -наибольшее влияние на принципиальную схему и технологию
механизирова/н-ной уборки оказывают: размещение растений и ор¬
ганов в пространстве, размеры и вес плодов и основных органов, их
влаж-но-сть и прочность.
Высота растений может существенно влиять на уборку урожая.
Низкорослые растения инопда заставляют понижать высоту среза,
что не всегда возможно, а высокорослые растения могут перегру¬
жать рабочие органы.
Первая группа растений (зерновые по приложению 1) имеют
следующую высоту по подгруппам: злаковые—60—300 см, бобо¬
вые— 50—200 см'; масличные — от 50 до 400 см, эфиромаслич¬
ные— от 40 до 250 см\ лубоволокнистые— от 80 до 400 см,
хлопчатник—150—'200 см\ хмель — до 600 см, наркотические —
от 70 до 150 см. Пятая группа ((корнеклубнеплоды) по высоте рас¬
тений характеризуется следующим образом: клуйнейлоды — от 50
до 350 см, корнеплоды — 60—70 см. Овоще-бахчевые культуры
(шестая группа) имеют высоту: овощные — 30—ilOO см, бахчевые
и тыквенные культуры — стелющиеся по земле. Кормовые травы
имеют высоту: многолетние — от 40 до 200 см, однолетние — 50—
300 см.
По характеру раз(мещения основной (товарной) части урожая
все растения полевой культуры разделяются на три категории:
1. Надземные — основная часть урожая размещена выше по¬
верхности почвы. Первая категория объединяет обширную группу
полевых растений, разнообразных по многим признакам, но в то
же время имеющих одну общую особенность, а именно — товарная
часть урожая размещена на некоторой высоте от поверхности поч¬
вы. Это общее свойство и многочисленность культур, входящих
в первую категорию, позволяют создавать для них машины
универсального назначения.
2. Наземные — сюда относятся стелющиеся растения, у кото¬
рых плоды размещены на поверхности почшы (например, из семей¬
ства тыквенных).
3. Подземные — в эту категорию входят корнеклубнеплоды
и арахис.
Применительно к механизации уборочных процессов дальней¬
шее деление первой категории удобно проводить по группам с уче-
188
toim физическм-х свойств стеблей ((Приложение 2): группа жестко-
сгебелыных (Ж), элаютичнрстебельных (Э) и бееетебельных (Б).
Группа Ж условно объединяет прубоютебельные (жг), средне-
стебельные (же) и тонкостебельные (жт); у группы (Э) стебель не
в состоянии нести нагрузку (собственный вес) и полегает (шика,
горох и др.) или, цепляясь своими усиками за смежные опоры,
передает им нагрузку (хмель, виноград). Незначительная группа
(Б) объединяет растения, которые в год посева ,не дают нормаль¬
ного стебля (капуста, салат, лук на перо и др.).
Подгру/ппе (жг) свойственна в 'период уборки высокая жест¬
окость стеблей (£/=1000 кгсм2 и более), подгруппе (же)—средняя
жесткость (от 1000 до 50 кгсм2) и подгруппе (жт) —меньше
50 кгсм2. Типичные представители подгруппы (жг)—кукуруза,
клещевина, подсолнечник, конопля, кенаф, канатник, джут; пред¬
ставители (же)—хлопчатник, соя, бобы, табак, помидоры, перцы,
баклажаны и др.; .представители (жт) —хлебные злаки, рис, просо,
гречиха, лен, правы.
|При уборке культур из подгруппы (жт) ино-дда бывают пере¬
бои в работе жатвенного аншарагга из-за недостаточной жесткости
стебля (.меньше 5 кгсм2). То же наблюдается .при уборке растений
подгруппы (жг),но из-за оченывьюокой жесткости (£7> 1000 кгсм2).
При жесткости EJ от 5 до 500 кгсм2 указанных затруднений не
наблюдается. Повышенная жесткость может быть препятствием
в работе не только жатвенных аппаратов, но и других рабочих
органов (молотильных барабанов, соломотрясов, измельчителей
и т. п.). Однако в большинстве случаев нежелательные последствия
обработки высокожестких стеблей выражаются в повышенном рас¬
ходе мощности.
Эти трудности, по-видимому, оправдывают стремление исклю¬
чить из технологии убории растений (жг) существенные деформа¬
ции стебля.
На .механизацию ухода и уборки оказывает влияние также
размещение растений в обычном понимании (ширина междурядий,
густота стеблестоя и т. п.). Распределение культур по густоте
стеблестоя приведено в табл. 86.
■Из этого следует, что число растений на 1 га может колебаться
от 30 000 000 до 10 000 и менее. Однако урожаи колеблются в мень¬
шем диапазоне, так как растениям с повышенной площадью пита¬
ния соответствует и больший индивидуальный вес. Урожай всей
массы (за исключением корней) колеблется, в зависимости от
культуры, влагосодержания и других факиров, от 20 до 1000 ц/га
(табл. 87). Приближенный вес товарной части урожая указан
в приложении 1.
iB уборочную машину в большинстве случаев поступает не вся,
а только часть той массы, которая указана в табл. 87. Это зависит
от принципиальной схемы уборки. Так, в молотилку современного
зернокомбайна не поступает значительная часть урожая соломы
(стерня), на хескерный аппарат пиккера не поступают стебли
189
Таблица 8&
Характеристика полевых культур цр густоте стеблестоя
Группа по
густоте стеб¬
лестоя, шт}М‘
Культуры
Применяемая
в производ¬
стве ширина
междурядий,
см
Меньше 1
Арбузы, тыквы
200—300
1—10
Дыни, кабачки, капуста, огурцы, помидоры, кар¬
тофель, хлопчатник, сахарная свекла, табак, ма¬
45—140
10—50
хорка, фасоль, соя, кукуруза
Конские бобы, арахис
15-70
50—150
Горох, просо
15—45
150—500
Г речиха, вика
15-45
500—700
Ro/жь, пшеница, овес, ячмень, рис
Клевер, люцерна, тимофеевка
7-15
700—1500
7—15
1500—3000
Лен-долгунец
7 и меньше
Таблица 87
Группировка культур по урожайности
Группа по
урожайности
общей массы,
ц/га
Культуры
800-1000
5C0-7G0
200-400
100-150
50—90
20-40
Земляная груша, суданская трапа*
Кенаф, кормовая свекла, турнепс, брюква,
Люпин*, кукуруза*, сорго*, подсолпсчппк*,
капуста, вика*
Огурцы, перец, баклажаны
Чечевица, конские бобы, фасоль, соя, просо,
Рожь, пшеница, овес, ячмень, нут, чина,
жут, лен-долгунец, конопля
арбузы, тыквы
канатник, картофель,
арахис, клещев&иа
лен масличный, кун-
* Указана урожайность при уборке па силос.
и листья, .но в вязальный аппарат льнотеребилки поступает целое
расте/ние вместе с корнем, т. е. по объему и весу больше, чем уро¬
жай надземной массы. Принципиальные схемы уборки, применя¬
емые в производстве, близко согласуются с классификацией, схе¬
матически представленной © приложении 2.
Урожай культур третьей (подземной) категории убирают, обя¬
зательно применяя подкапывающие рабочие органы. Для надзем¬
ных растений необходимо жатвенное устройство (исключение пред¬
ставляет лен — для его уборки не нужны ни жатвенные, ни подка¬
пывающие рабочие органы, так как связь растения с почвой раз¬
рушают методом теребления). Для уборки хлопка-сырца связь ра-
100
стения с почвой нарушать нельзя, -поэтому для хлопчатника приме¬
няют не жатвенные или подкапывающие рабочие органы, а шпин¬
дельные аппараты.
Прочность связи растений с почвой, как и прочность стебля на
разрыв, .различна у разных групп .культур, однажо, как правило,
первая меньше второй (табл. 88).
При статических нагрузках «ременное 'Сопротивление (то рас¬
чету на геометрическую площадь сечения) близко к алюминию
у большинства стеблей и их частей (табл. 89). Если же удельную
крепость вычислять исходя из физической площади паперечного
сечения (в котором имеется немало пустот), то многие растения
по -временному сопротивлению окажутся близкими к некоторым
углеродистым сталям. По способности к относительным удлине¬
ниям растительные объекты уступают стали во MiHoro раз.
Механизация уборочных работ затрудняется при полегании и
осыпании полевых культур. Зерновые злаковые культуры сравни¬
тельно устойчивы к осыпанию, а некоторые — к полеганию. Зави¬
сит это от условий возделывания и сорта. Мягкие пшеницы осыпа¬
ются больше, чем твердые.
Таблица 88
Прочность связи растения с почвой при разрушении ее резанием и тереблением
Уси !ИС
на одно p.icieniie, кг
Отношение
Культуры
1еребление, Т
резание, R
разрыв стеб¬
ля, Р
Р
Н= —
Лен-долгунец ....
1 2
3—5
3—5
Лук
2-4
—
3-8
1—4
Зеленый горошек . . .
3—4
3
3-5
1-2
Фасоль
4-6
—
40—42
7—10
Рожь озимая ....
3—8
2-3
21—35
4-7
Лен -масличный . . .
1—11
1 - 6
4-24
2-4
Соя
6-8
22, 44, 72
8-40
1-5
Свекла столовая . .
7-10
5-8
21—30
3-4
Морковь
7—11
3-4
12-23
1-2
Свекла кормовая
12-16
4—16
—
Картофель
12
22-43
1-4
Баклажаны ....
9-24
—
Помидоры
18—20
10
—
Конопля . ч . . .
21-25
84
42—80
2-3
Перец
30-36
—
Канатник ....
33
Арбузы
30-40
°, 7—5J
10-20
1 и менее
Кенаф
Капуста
34-54*
26-65
5—38
357
31—77
7—11
1—2
Подсолнечник , . .
37—50
33—55
377
8-10
Джут
Хлопчатник . . .
47—60
63-71
—
—
Кукуруза ....
70—80
31-46
31—35
250
3-4
Клещевина ....
70—*90
58-450
2-6
Среди зернобобовых многие культуры созревают неравномерно,
полегают, растрескиваются и осыпаются, что затрудняет механиза-
191
Таблица 89
Сравнительные показатели прочности материалов при разрыве статическими
нагрузками
Материалы
Временное
сопротивление
разрыву
а, кг/ммг
Относитель¬
ное удлине¬
ние 5, %
Предел те¬
кучести,
кг\мм,2
Конструкционные стали углеродистые .
32-100
8-28
18-60
Алюминиевые прутки А2 ....
7
20
3
Деревянные прутки (сосна)
7
—
3,5
Стебли льна-долгунца
3—7
1-2
—
Стебли конопли
3—4
1—2
—
Стебли кукурузы
1—1,5
1-1,5
—
Стебли подсолнечника
1—2
1-1,5
—
Стебли пшеницы
3—4
1-1,5
—
Кора (луб) прядильных культур
7—10
1—2,5
—
ци'ю их уборки. Среди зерновых культур просо характеризуется
большой неравномерностью соар-еваиия. «Семена в верхней части
метелки созревают первыми и к моменту созревания плодов в
нижней части уже осыпаются. Поэтому просо целесообразно уби¬
рать раздельным способом.
iB третьей подгруппе (приложение 1) клещевина, кунжут, перил¬
ла отличаются -неравномер-ньим созреванием и осыпанием семян.
Эф и ром ас личные культуры: кориандр, а.нис, тмин— созревают
Таблица 90
Продолжительность вегетационного периода полевых культур
(от всходов до полной биологической спелости)
Подгруппа культур (по приложению 1)
Продолжитель¬
ность в днях
Хлебные злаки:
озимые
270—370
яровые
60—140
Зернобобовые . .
80—120
Масличные
85—135
Эфиромасличные
90—130
82—160
Наркотические
70—100
Клубнеплоды
90—100
Корнеплоды
125—180
Овощные
60—130*
Бахчевые
90-125
Травы однолетние
120 - 150
* У некоторых овощных период до технической спелости со¬
ставляет от 30 до 70 дней.
192
неравномерно, самоосыпаются, поэтому убирать их надо раздель¬
ным способом и. в сжатые сроки.
Вегетационный период у разных npyinin «культур не одинаков
(табл. 90), что облегчает организацию труда в сельском хозяйстве
в асенний период.
iKaiKHa .прочность, так и на другие механические свойства расти¬
тельных объектов существенное.влияние оказывает влагосодержа-
-ние в них. В растении, как и во всяком живом организме, содер¬
жание .влаги мен-яется непрерывно в соответствии с биохимически¬
ми процессами, которые протекают в органа,х растения. Характе¬
ристика культур по влагосодержанию в период уборки рредставле-
на /в табл. 91.
Таблица 91
Характеристика культур по влагосодержанию в период уборки
Культуры
№ под¬
группы
Влажность
товарной части
, %
отходов
Хлебные злаки
1
10-35 (70- 80)*
20—40
Бобовые
2
15-30
20—60
Масличные
3
8—15
25-75
Эфиромасличные
4
13-80
20-90
Лубоволокнистые
5
50—70
. 65—80
Хлопчатник .
6
10-20
40—80
Наркотические
7
10—80
65—90
Клубнеплоды
8
75—80
85-90
Корнеплоды
9
80—90
85-92
Овощные
10
90-96
90—92
Бахчевые
11
85—93
80-95
Травы
12—13
75-80
75—80
* В скобках указана влажность для культур, убираемых на силос.
(Влагасодержание оказывает сильное влияние на состояние рас¬
тений в период уборки, на работу уборочных машин и на выбор
средств и технологии обработки, сушки (увлажнения), способов
консервирования и хранения урожая.
В одних .случаях влажность создает тургор клеток, что приво¬
дит к высокой чувствительности, например, корнеклубнеплодов к
ударным нагрузкам, а уменьшение количества влаги делает их бо¬
лее стойкими к любым механическим воздействиям.
Изменяющееся влагосодержание может вызвать растрескивание
плода, отчего наступает самоосыпание, т. е. увеличение потерь уро¬
жая в период уборки. В иных случаях (при сильной росе) примене¬
ние уборочной техники становится невозможным из-за повыше¬
ния липкости и коэффициентов трения частей растения.
При уменьшении влаги в результате старения растения оно ста¬
новится менее прочным; понижается и прочность связей между
13. Заказ 7393
193
■отдельными его частями, усилие теребления однолетнего растения
в период уборки оказывается тем меньше, чем больше его возраст
•и меньше влажность.
Динамика изменения влагосодержания в товарной части
урожая у .всех растений (жг), (же), (жт) одинакова ib ,пе|риод убор¬
ки: влажность с течением времени уменьшается (табл. 92).
Таблица 92
Динамика влажности зерна на корню за период уборки
Влажность зерна, %
Сроки наблюдения
пшеница
озимая,
Ростов¬
ская обл.
пшеница
яровая,
Москов¬
ская обл.
бобы кор¬
мовые,
Татар¬
ская АССР
горох, Та¬
тарская
АССР
кук) р) за
на зерно,
Красно¬
дарский
край
До оптимального срока уборки
за 15 дней . . .
30—32
46—48
40-50
Больше
50
30—35
» 10 »
22-25
40-42
40—45
—
25-30
» 5 » ....
16-20
30-35
30-35
42-48
15-18
В оптимальный срок . . .
15
25
20-25
28-30
10-15
После оптимального срока*
через 5 дней . . .
8-10
18-20
14-16
15-16
9-14
» 10 »
6-7
12—15
—
—
8-12
(В период уборки влажность одной и той же сельскохозяйствен¬
ной культуры -не одинакова в разных почвенно-климатических зо¬
нах. Почти ежегодно высокой влажностью отличается урожай на
Северо-Западе европейской части СССР. Противоположные усло¬
вия складываются в других зонах, например в Туркменской и
Узбекской СОР.
Районы с наибольшей, средней и наименьшей влажностью наз¬
ваны в списке (табл. 93), где видно, что важнейшие продовольст¬
венные культуры в период уборки содержат умеренное количество
влаги (14—18%). Площадь таких зерновых около 100 млн. га.
Площадь зерновых культур, которые приходится убирать с низкой
влажностью (меньше 14%), составляет около t15 млн.га. Остальные
площади культур пер/вой группы убирают, как правило, в переув¬
лажненном состоянии (больше >18%).
Особенно существенное влияние влажность оказывает на коэф¬
фициенты трения при скольжении по различным поверхностям.
Следует отметить закономерность, относящуюся ко веем культурам
и почти ко веем материалам: в диапазоне влажности от 0 до 50%
194
коэффициенты трения увеличиваются три юкольжении по металли-
чекяшм, дере/вянным и другим жшг/ким поверхностям; с дальнейшим
увеличением .влажности закономерность меняемся «а обратную.
Положение точки перегиба иа графике различно для различных
трущихся пар; во многих случаях оно соответствует влажности
50—70%.
Таблица 93
Зональная характеристика зерна по средней влажности в период уборки
Состояние зерна по влажности
Основные районы производства зерна
Сухое (до 14%)
Среднесухое (14—16%)
Влажное (16—18%)
Сырое (больше 18%)
Степь УССР, Казахстан, Юго-Восток РСФСР,
Киргизская, Таджикская, Туркменская, Узбек¬
ская, Азербайджанская, Армянская ССР
Черноземный (центральный и восточный), Север¬
ный Кавказ, Южный Урал, Лесостепь, УССР
Центральный, Восточный и Северный Казахстан,
Грузинская и Молдавская ССР
Центральный нечерноземный, Средний Урал, Во¬
сточная Сибирь, Полесье УССР, Горпо-Карпат-
ский
Европейский Север, Северо-Запад, Северо-Вос¬
ток, Северо-Восточная часть нечерноземного
района, Западная Сибирь, Алтайско-Кемеров¬
ский, Дальний Восток, Прибалтийские респуб-
Величина коэффициента зависит от объекта (стебли, листья,
плоды, семена) при трении по одинаковой поверхности. Сем,ена
имеют наименьшую, а листья наибольшую фракционность, что (вид¬
но из табл. 94. Более подробно показатели трения для отдельных
культур освещаются в .последующих главах.
Таблица 94
Средние коэффициенты трения /д растительных объектов
разной влажности по стали
Коэффициенты
Состояние объектов
семена
плоды
стебли
листья
Воздушносухие (до 15%)
0,32
0,35
0,37
0,35
Влажные (16—50%)
0,57
0,55
0,64
0,62
Мокрые (больше 50%)
—
0,67
0,71
1,09
13*
195
ПРИЛОЖЕНИЕ
Группировка полевых культур по хозяйственно-ботаническим признакам
Группа
Подгруппа
Культура
Плодадь посева,
мли. га
Урожай, ц/га
(на перспек¬
тиву)
t3
2
название
С
с
2
название
J3
сГ
название
на 1964 г.
на пер¬
спек¬
тиву
1
Зерновые и
1
Хлебные
1
Пшеница
67,9
12,0—18,0
зернобо¬
злаки и
2
Рожь
16,8
19,3
18,0
бовые
гречиха
3
Овес
6,7
21,05
18,0
4
Ячмень
20,5
15,0
5
Рис
0,2
0,49
33,0-34,0
6
Кукуруза
5,1
14,1
30,0
7
Просо
3,5
14,2
8
Сорго
0,062
0,18
2Э,0
9
Г речиха
1,4
2,90
Итого
122,162
2
Бобозые
10
Горох
7,8
20,0
11
Чечевица
0,07
12
Нут
0,0002
13
Чина
0,008
14
Вика
0,96
15
Конские бобы
0,68
16
Фасоль
0,25
17
Соя
0,6
18
Люпин
1,0
Итого
11,3682
Всего
133,53
1
f
2
Масличные
19
Подсолнеч пик
4,61
5,340
13,9
и эфиро¬
20
Арахис
0,009
0,160
маслич¬
21
Клещевина
0,1
ные
22
Сафлор
0,002
23
Кунжут
0,015
24
Мак
0,004
3
Масличные
25
Лен маслич¬
0,5
ный
26
Перилла
0,017
27
Рапс
0,101
28
Сурепица
0,003
29
Рыжик
0,29
30
Горчица
0,19
0,28
7,6
Прочие
0,43
Итого
6,27
7,289
4
Эфиромас¬
31
Кориандр
0,115
личные
32
Анис
0,001
33
Тмин
0,005
34
Фенхель
0,006
Прочие
0,076
Итого
0,209
Всего
6,473
196
Продолжение
Группа
Подгруппа
Культура
Площадь посева,
млн. га
Урожай, ц/га
(на перспек¬
тиву)
с:
с
%
название
с
с"
2
название
г
название
на .1964 г.
на пер¬
спек¬
тиву
3
Прядильные
5
Лубоволок-
нистые
35
36
37
38
39
40
Лен-долгунец
Конопля
Кенаф
Канатник
Джут
Рами
1 ,о7
0,3
0,03
0,015
0,007
0,015
1,88
0,61
0,044
0,012
5, 2» 38
8,0; 5,0
9,6
10,0
Итого
1,945
6
Хлопчатник
411 | 2,46
| В с е г о | 4,405
4
Наркотиче¬
ские
7
Наркоти¬
ческие
42
43
Табак
Махорка
0,1
0,052
| Всего
0,152
5
Корнеклуб¬
неплоды
8
Клубне¬
плоды
44
45
Картофель
Земляная гру¬
ша
8,5
0,018
Итого | 8,518
9
Корнепло¬
ды
46
47
48
49
50
Сахарная
свекла
Кормовая
свекла
Турнепс
Брюква
Кормовая мор¬
ковь
Прочие
4,11
1,0
0,03
0,03
0,03
0,07
268,0
268,0
Итого
Всего
5,27
13,79
6
Овоще-бах-
чевые
10
Овощные
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
Сиекла сто¬
ловая
Морковь
Редис
Капуста
Огурцы
Помидоры
Перец 1
Баклажаны J
Лук \
Чеснок J
Зеленные \
Зеленый го->
рошек j
0,1
0,1
0,02
0,4
0,25
0,2
0,1
0,13
0,2
| Итого | 1,5 | 2,34 |
1Q7
Продолжение
Группа
Подгруппа
Культура
Площадь посева
млн. га
Урожай, ц/га
(на перспек¬
тиву)
с
с
%
название
с:
с*
s'
название
сГ
%
название
на 1964 г
на пер¬
спек¬
тиву
и
Бахчевые
63
64
65
66
Арбузы
Тыквы
Дыни
Кабачки
i
240,0
Итого | 0,6
0,918
Всего
2Л
7
Кормовые
травы
12
Многолет¬
ние тра¬
вы
67
68
69
Клевер
Люцерна
Тимофеевка
35,0
Итого | 12,6 |27,38
13
Однолет¬
ние тра¬
вы
70
71
72
Вика
Суданская
трава
Люпин
30,0
1
1 Итого | 13,9 |21,97
| Всего | 26,5 |
ПРИЛОЖЕНИЕ № 2
Рис. 73а. Схема классификации культур по физико-механическим и хо¬
зяйственным признакам:
ЖГ — жесткие грубостебельные; ЖС — жесткие среднестебельные, ЖТ — жесткиег
тонкостебельные, Я —прочие, 1, 2, 3 и т д — номера культур по приложению № 1.
198
ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ
Пшеница, рожь, ячмень, овес
Работа выполнена на участках Саратовской «и Азово-Черномор¬
ской опытных селекционных станций с целью изучения технологи¬
ческого процесса обмолота и сепарации в зерновом комбайне.
Размерная, ве.совая и количественная харак¬
теристики зерновых культур. Высота стеблестоя являй¬
ся важным параметром, определяющим размеры рабочих органов
машины, высоту среза и степень загрузки молотилки соломистой
массой. Яровые пшеницы, угнетенные отсутствием дождей вес/ной
и суховеем, имели меньшую выюоггу стеблестоя, чем озимые хлеба.
Наоборот, в благоприятных метеорологических условиях весной
•яровые пшеницы оказались выше озимых, перенесших бесснежную
зиму при низких температурах. Колебание' высоты стеблестоя у
различных кулытур и сортов зарегистрировано <в пределах от
56,2 см (Эритроспермум 0341) до 138,8 см (Саратовская рожь№ 1).
Площадь поперечного сечения стеблей на среднем междоузлии
находится в прямой и пропорциональной зависимости от высоты
растения, причем учитывалась не геометршеакая площадь трубча¬
тою сечения, а 'фактическая (физическая, без межклеточного прос¬
транства), она в 5—10 раз меньше геометрической. Длина колоса
(в пределах сорта) находится в прямой зависимости от длины стеб¬
ля. Так, у озимой пшеницы Лютесценс 1060/10 длина колоса 7,7 см
при высоте стебля 130 см и 3,4 см — при высоте стебля 60 см.
У пшеницы Безостая 1 выход зерна составляет 45—50% общего
веса растений. Это соотношение достигнуто уменьшением высоты
стебля и увеличением веса зерна в колосе, что способствует успеш¬
ному комбайнирова/нию. При дозревании вес надземной части рас¬
тений уменьшается чв .связи с вьгсыханием стеблей: в результате
весовое отношение зерна ж соломе повышается (табл. 95).
Таблица 99
Весовое отношение продуктов обмолота комбайном
Культура
Отношение зерна к соломе
с половой
Отношение Половы к соломе
Пшеница
От 1 : 4 до 1:1
От 1 .6 до 1:3
Рожь
От 1 :4 до 1:2
Ячмень
От 1 : 1,2 до 1 :0,6
1 ’ 3,£
Овес
От 1 : 1,6 до 1 : 0,4
—
Насьппн'ОЙ вес (табл. 96) у скошенного комбайном иа высоте
15—й0 см озимого хлеба определялся в специальной пурке свобод¬
ной насыпью. Полеглые растения перед уборкой по сравнению с не¬
полеглыми (взятыми одновременно с одного участка) отличаются
199
большим весом, большей длиной и большей густотой распределе¬
ния (табл. 97).
У -в ььс ашор од у кгги,в1НО й пшеивды Безостая 1 стебли укорочен¬
ные, прямостоячие, устойчивые к полеганию.
Таблица 96
Весовые показатели у скошенной комбайном пшеницы
Сорт
и
воздуха »
£
X
ЭСТЬ, %
«
а>
»=s
VO
а>
&
Число стеблей
на 1 м*
Длин стеблей,
см
Вес стеблей
с 1 мг, г
Насыпной объем
стеблей с 1 л<2,
м3
Насыпной вес
стеблей в 1 м3,
кг
Лютесценс 1060/10 . .
27
9,3
531
80
732,8*
271
0,0398
18,4
1 В числителе показан общин вес, в знаменателе — вес колосьев
Таблица 97
Показатели у полеглых и неполеглых растений
Сорт
Число
стеблей
на 1 м-
Высота
растений,
СМ
Вес 1000
грастений,
г
В том
числе вес
зерна, г
Лютесценс 1060/10
Неполеглая
491
89,8
610
215
Полеглая
663
106,3
780
310
Гордеиформе 432
Неполеглая
333
110,5
1030
412
Полеглая . . ;
388
119,7
1347
452
Таблица 98
Объемно-весовые показатели соломистых продуктов в копнах в день закладки
(по данным ВИМ)
Продукты обмолота
Влажность, ?б
Объем
копны, Мл
Объемный
вес,
кг}м3
соломы
поювы
Пшеничная солома с половой
10,0
17,4
15,0
То же
11,3
9,2
15,9
18,2
» »
15,0
14,8
12,5
12,2
» »
16,4
—
14,3
17,6
» »
20,2
—
15,1
20,6
Ржаная солома с половой
45,8
—
3,6
23,4
:>оо
Рис. 74. Диаграмма напряжении при растяжении стеблей
пшеницы Гостианум 0237 на экстензометре.
Объемный вес сухих 'соломистых продуктов в стоге объемом
около 140 м3 составляет 25—30 кг/м3. При одном и том 1же объеме
слежавшаяся толова И1меет в 2,5 раза больший объемный ©ес, чем
соло'ма (табл. 98). У преасова'ннсй соломы объемный вес'колеблет¬
ся в пределах 50—200 кг/м3. Влажность растительной массы резке
колеблется в различных метеорологических /условиях.
Затрата энергии >при обмолоте зависит от многих факторов:
конструкции барабана, скорости его вращения, величины зазора,
подачи, высоты ореза жаткой комбайна, .засоренности хлеба. Кроме
того, расход энергии в значительной степени зависит от физико-ме¬
ханических свойств обмолачиваемой .культуры, обуславливающих
«сопротивление разрушению элементов растен'ия барабаном. 'При
обмолоте зерновых большое знамение имеют морфологические осо¬
бенности колоса и прочность стеблей. В поперечном сечении сте¬
бель злаковых представляет собой соединение элементов растения,
которые несут разные функции, в том числе механические.
.Упругие свойства -стеблей ib статических условиях'-изучались на
двух прибора^. .На рычажном разрывном динамометре определена
(Прочность образцов, а .на экстензометре—(поведение их в .процессе
растяжения.
■Зависим оспъ напряжения и деформации (рис. 74) у раститель¬
ных образцов подчиняется закону прямой линии до самого момен¬
та разрыва, т. е. предел пропорциональности распространяется (в
201
яг/млг
мм
Рис. 75. Изменение показателей
статического разрыва во времени
у стеблей ржи сорта Вятка
1 — временное сопротивление; 2 — разрыв¬
ное усилие стебля, 3 — содержание влаги
в соломе.
Июль Август
Рис. 76. Изменение показателей ста¬
тического разрыва у стеблей пшени¬
цы Лютесценс 1060/10 в связи с ко¬
лебанием влажности воздуха и
стеблей:
о — удлинение, б — временное сопротивле-^
ннс, в — влажноеib возд\\а, г — влажность
стеблей
отличие от металлов) до самого предела прочности. В связи с био¬
логическими явлениями старения упругость стеблей во времени из
меняется. Графики для более опелой шнаницы в засушливых усло¬
виях имеют больший углавой коэффициент, .чем у менее спелой.
Удлинение с -возрастом уменьшается, а напряжение, как и модуль
пропорциональности, увеличивается.
Время суток
Рис. 77. «Влияние относительной
влажности на механические свойст¬
ва стеблей*
W в — влажность воздуха, Wc—влажность
стеблей.
100 90 80 70 60 50
Высота стеблейсм
Рис. 78 Зависимость разрывного
усилия от классов высоты стеблей
у пшеницы Гостианум 0237.
202
В свяаи с уменьшением влажности стеблей во времени в (нор¬
мальных мег еорологичесиих условиях механические показатели
статического разрыва уменьшаются (рис, 75). На временное сопро¬
тивление -и удлинение стебля влияет н-e толыко изменение влажно¬
сти стеблей, но и влажности воздуха (рис. 76). За период уборки
прочность стеблей и удлинение снижаются. Поскольку модуль про¬
порциональности во времени растет, то удлинение уменьшается бо¬
лее интенсивно, чем временное сопротивление. Указанные измене¬
ния* происходят в результате древеснения и усыхания стеблей.
Влияние относительной влажности воздуха на механические свой¬
ства стеблей установлено в суточном опыте (рис. 77), образцы
(720 шт.) взяты одновременно, т. е. при постоянном содержании
влаги в стеблях и воздухе. В процессе хранения в течение суток со¬
держание влаги в образцах -изменялось в соответствии с влажно¬
стью воздуха. В прямой зависимости от указанных факторов изме¬
нялось и разрывное усилие.
Установлена прямая зависимость разрывного усилия от высоты
растении (рис. 78). Наибольшее разрывное усилие (»1,2 i/сг) у стеб¬
лей пшеницы Гостианум 0237 получено для класса с самой большой
высотой (100—95 см), имеющего и (наибольшую площадь попереч¬
ного сечения. Модальным оказался класс с высотой стебля 85—80 см,
в нем ‘находилось 27,6% всех стеблей.
(Разрывное усилие стеблей этого класса составило 9,0 кг. У низ¬
корослых «стеблей (50—46 см) зарегистрировано минимальное раз-
рыв/нюе усилие в 3,7 кг.
По величине среднего за период у.борки {разрывного усилия
(20,1-8 кг) самой прочной оказалась Саратовская рожь. У нее заре¬
гистрирована большая площадь сечения (0,53 мм2) и большое вре¬
менное сопротивление (37,5 кг!мм2), т. е. значительная прочность
материала стеблей. Второе место по величине разрывного усилия
(16,25 кг) заняла яровая пшеница Саррубра, показавшая при
меньшем поперечном сечении (0,41 мм2) 'и меньшее временное соп¬
ротивление (36,7 кг/мм2). Разрывное усилие у яровой пшеницы
Лютеоценс 062 еще меньше (14,71 кг), однако при небольшой пло¬
щади юечения (0,36 мм2) она показала наибольшее из всех .культур
временное сопротивление (40,7 кг/мм2). Следовательно, этот сорт
отличается наибольшей прочностью материала стеблей при стати¬
ческом разрыве. У яровой пшеницы Мелянопус 0)69 при наибольшем
поперечном сечении (0,59 мм2) оказалось низкое разрывное усилие
(6,74 кг) и самое минимальное временное сопротивление
(1-1,2 кг/мм2). Следовательно, эта пшеница при статическом разры¬
ве показывает наименьшую прочность материала стеблей. Такое
же состояние прочности обнаружено у озимой пшеницы Украинка.
Таким образом, большой размер поперечного сечения стеблей у
пшениц не обусловливает повышенной сопротивляемости стеблей
статическому разрыву. Последняя зависит от прочности материала
стеблей, от структуры поперечного сечения. 'В сопоставлении ози¬
мых и яровых пшениц первые меньше сопротивляются разрыву,
203
чем вторые. Максимальное усилие разрыва за период уборки за¬
регистрировано у Саратовской ржи— 40,3 кг.
Упругие свойства стеблей зерновых культур /В дина¬
мических условиях .изучены на маятнИсавом копре при скорости
маятника в момент совершения работы 3,5 м/сек и при различном
направлении удара: вдоль образца (продольный разрыв) и поперек
образца (поперечный разрыв).
С уменьшением влаги в стеблях за период уборки работа, зат¬
рачиваемая (В среднем на поперечный разрыв одного стебля,
уменьшается. Падение сопротивляемости динамическому воздейст¬
вию происходит в результате структурных и физиологических из¬
менений вследствие старения растений. Стебли пшеницы Лютее*
цене 1060/10 с естественной влажностью 9,48% разрывались при
затрате работы 0,85 кгсм в среднем за день. После высушивания в
термостате до влажности 2,8% такие стебли разрывались при зат¬
рате работы 0,64 кгсм. Установлено также, что стебли пролежав¬
ших снопов в поле разрываются с меньшей затратой работы
(0,55 кгсм), чем стебли на корню (0,64—1,85 кгсм). Работа дина¬
мического поперечного разрыва падает с уменьшением высоты
растения. У пшеницы Лютесценс 1060/10 с уменьшением длины
стеблей от 1.25 до 50 см (что обусловливает и соответственное
уменьшение площади сечения) работа разрыва с 3,3 кгсм сокра¬
тилась до 0,15 кгсм У Саратовской ржи в границах высоты стеб¬
лестоя 170—90 см затрата работы на динамический разрыв изме¬
нялась от 5,4 до 1,0 кгсм. Наибольшая затрата работы на разрыв
образца (3,04 кгсм) потребовалась для озимой пшеницы Гостиа-
нум 0237 при средней площади поперечного сечения 0,4 мм2. У нее
обнаружена и наибольшая удельная работа разрыва (0,076
кгем/мм3), т. е. работа, отнесенная к единице объема образца.
Удельная работа разрыва у яровой пшеницы Мелянопус 069 сос¬
тавляет малую величину (0,029 кгсм/мм3)\ при наличии самой
большой площади сечения (0,59 мм2) сопротивление попереч¬
ному разрыву почти вдвое меньше (Л,73 кгсм), чем у Гостиа-
нум 0237.
Яровая пшеница Саррубра показала еще более низдую сопро¬
тивляемость разрыву (0,84 кгсм) при той же величине удельной
работы разрыва (0,028 кгсм/ммъ). Почти одинаковая сопротивляе¬
мость установлена у пшеницы Люггеюцецс 1060/10 и Саррубра,
имеющих одинаковое сечение и удельную работу. При динамиче¬
ских воздействиях поперечный разрыв у пшениц более энергоемок,
чем продольный (табл. 99), а рожь Вятка при продольном разрыве
о'ка|залаюь более прочной.
Для отрыва колосковых чешуек применялся легкий маятник с
алюминиевым наконечником. За период уборки величина работы
на отрыв чешуйки составила для пшеницы Гостианум 0237 в сред¬
нем 0,036 кгсм (максимум —0,168 кгсм, минимум— 0,007 кгсм) и
для пшеницы Мелянопус 0,69 соответственно 0,065, 0,189 и
0,007 кгсм. Связь чешуек с колооком у пшеницы Мелянопус 069
204
Таблица 99
Сопротивление стеблей при различных воздействиях
Динамический разрыв
поперечный
продольный
Культура и сорт
работа,
кгсм
удельная
работа,
кгсм/мм3
работа,
кгсм
удельная
работа,
кгсм/мм3.
Рожь Вятка
1,47 0,049 3,46 0,123
Пшеница озимая
Гостианум 0237
Московская 02411
3,04 0,076 1,34 0,033
1,25 0,036 0,73 0,025
оказалась 'прочнее, чем у .пшеницы Госггиа.нум 0237. Возможно, что
этом обстоятельством и объясняется большая трудность обмолота
твердой пшеницы Меляно/пус 069.
Механические свойства стеблей при растяжении-разрыве весь¬
ма различны у культур и сортов. В пределах одного сорта эти свой¬
ства изменяются в зависимости от фазы развития, влагосодержания,
-вьисоты растений, характера и направления воздействия. Зависи¬
мость напряжения и деформации 'при -статическом растяжении
подчиняется закону прямой до -самого разрыва. За период убор«и
показатели (Прочности уменьшаются, разрушение стеблей значи¬
тельно обл епч ается.
О бмолачиваемость хлебов. Сила связи зерна с коло¬
сом, которую 'необходимо преодолеть для выделения зерна, опреде¬
ленна методом центрифугирования, ударом пр колосу вращающейся
пластинкой, комплексным воздействием на маятниковом копре, а
также инерционным воздействием. Сила авязи зерна с колосом за¬
висит от его размеров, формы и строения. Зерно сильнее схваты¬
вается, если колосковые чешуйки имеют достаточную длину, широ¬
кое прочное основание, развитой киль и боковой -нерв, если внут¬
ренняя двухкилевая пленка глубоко западает в продольную борозд*
ку зерна. Имеют значение ш другие факторы — вес; форма зерна,
степень спелости, влажность.
Рожь отличается от пшеницы более длинным колосом, узкими
колосковыми чешуйками, причем колосковые чешуйки короче
цветковых (пленок). У ячменя каждый колосок имеет две колоско¬
вые чешуйки, узкие, линейно-ланцетной формы. Наружная и внут¬
ренняя пленки срастаются с зерном (пленчатый ячмень) или оста¬
ются свободными (голозерный ячмень). У пленчатого ячменя и ов¬
са в отличие от ржи и пшеницы отделение зерна может происхо¬
дить только вместе с пленками, т. е. в результате отрыва его от
колоска или стержня. Зерновка у пшеницы прочнее связана с колос¬
ком, чем у ржи.
205,
(С in ос о бн ооть кюл-оса удерживать зерно обнару¬
живает, ся 1на центрифуге, позволяющей определить центробежную
силу, вызывающую ело выделение. В зависимости от скорости вра¬
щения колось-ев (защемленных внутри стаканчиков) выделение
зерна происходит с различной интенсивностью.
Опытами установлено, что на первой ступени воздействия, при
небольшой скорости (до 1000 об/мин) выделяется слабо охвачен¬
ное -пленками зерно. Для выделения сильно удерживаемого зерна
требуется очень большая скорость (6000 об/мин). Наиболее тяже¬
лое и крупное зерно у озимой пшеницы Лютесценс 1060/10 в боль¬
шинстве случаев выделяется на второй ступени воздействия
(1500 об/мин). У яровой пшеницы Гордеифор-ме 0432 крупное зер¬
но выделяется на дальнейших ступенях воздействия (3000 об/мин).
На результатах опытов сказалось различное влияние механи¬
ческих свойств пленок, имеющих у данных пшениц различную же¬
сткость и поэтому оказавших неодинаковое сопротивление выделе¬
нию зерна из колоско/в. У озимой пшеницы Степнячка зерно труд¬
нее выделяется, чем у остальных озимых пшениц. (Выделение
85—95% зерна происходит при центробежной силе до 100 г, а пос¬
ледние 5—15% у некоторых сортов (Украинка, Ставрополька)
выделяются лишь при значительном увеличении центробежной си¬
лы (до 200 г). У пшеницы Лютесценс 062 связь зерна с колосом
прочнее, чем у Лютесценс 1060/10. Юдинский ячмень (голозерный)
легче выделяет зерно (из пленок), чем пленчатый ячмень Винер,
у которого зерна отрываются вместе с пленками. По мере дозре¬
вания связь зерна с колосом падает и затрата энергии на выделе¬
ние зерна уменьшается.'С увеличением влажности воздуха и колось¬
ев повышается работа на выделение зерна вследствие прилипания
к нему пленок.
У подсушенной пшеницы Лютссцсас 1060/10 полный выход зер¬
на получен при 4000 оборотах, а у неподсушенной на этой скорости
обнаружен недомолот (6,7%). У полеглой пшеницы Лютесценс
1060/10 зерно выделялось при затрате работы 26,4 гем, а у непо¬
леглой — 20,7 гсм.
Яровые пшеницы труднее выделяли зерно (29,6—49,6 гсм), чем
озимые (26,3—40,9 гсм). Легко выделяют зерно рожь и Юдинский
ячмень (26,5—29,2 гсм). Трудно обмолачивающимися культурами
оказались яровая пшеница Гордеиформе 0432 (49,il гсм) и озимая
пшеница Степнячка (40,9 гсм). Трудность выделения зерна у пос¬
ледней обусловливалась морфологическими особенностями колоса,
поскольку средний вес зерна у нее был низкий (0,026 г). Сравнение
озимой пшеницы Ставрополька с яровой пшеницей Гордеиформе
0432, имеющих почти одинаковый вес зерна, показывает, что мор¬
фологические свойства колоса у Ставрополью! обеспечивают гораз¬
до меньшую (26,3 гсм) связь зерна с колосом, чем у Гордеиформе
0432. По тем же причинам и у озимой пшеницы Украинка обнару¬
жена большая связь зерна с колосом (38,1 гсм), чем у Ставрополь-
ки (26,3 гсм).
206
Инерционны ое воздейст¬
вие, возникающее в результате паде¬
ния прибора (рис. 79) с определенной
высоты, вызывает выделение зерна из
колоса. Выделенные зерна подсчиты¬
вают и взвешивают, недомолоченные
колосья снова устанавливают в ста¬
канчики прибора. Опыты повторяли до
полного обмолота всех колосьев. Отно¬
сительная работа на выделение одно¬
го зерна из колоса определена из вы¬
ражения
т • v2
Л
где А—работа на .выделанне зерна
из колоса, гсм\
пг — масса зерна, г • сек2/см\
п — ми с лю п овторщ ых удар ав;
v — -скорость зерна в момент соприкосновения прибора с осно
ванием, см/сек, определяется из формулы
Рис. 79. Прибор для выделе¬
ния зерна инерционным воз¬
действием.
v= (1-&) -V2gh,
где k — коэффициент, зависящий от сопротивления воздуха при па¬
дании и трания прибора о проволоку, по которой он, падая,
скользит (&=0,08);
h — высота падения прибора, см;
Ig— ускорение силы тяжести, см)сек2.
Вычисление делается с допущением, что приобретаемая зерном
за период падения живая сила целиком расходуется на выделение
его из колоса.
График выделения зерновой маосы в функции затрат работы
.на выделение одного зерна пшеницы Гордеиформе 0432 (рис. 80)
показывает, что 2/VIII полного выхода зерна из колоса не наблю¬
далось даже при очень большом воздействии (110 гсм), a 9/VIII,
в результате дозревания пшеницы, имело место 100%-ное выделе¬
ние, хотя воздействие было значительно меньше (50 гсм). Пленча¬
тый ячмень Винер не давал полного выделения зерна, несмотря на
применение максимального воздействия (400 гсм). Первое место по
легкости выделения заняли Елисеевская и Саратовская рожь. Пше¬
ницы Лютесценс 062 и Лютесценс 1060/10 заняли второе нисходя¬
щее место в отношении полного выхода зерна (.свыше 40 гсм).
Значительно труднее получен полный выход зерна у пшеницы
Гордеиформе 0432 (свыше 90 гсм) и особенно у Саррубры (свыше
120 гсм). Работа .на (выделение находится в прямой зависимости
от содержания влаги в зерне и колосе. На величину работы устой¬
чиво влияет влажность колоса, а не зерна, поскольку прилипание
2С7
влажных пленок к зерну затрудняет
выделение последнего. Подсушенные
колосья пшеницы Лютесценс 1060/10
(до влажности в зерне 9,6% и в колосе
6,4%) полностью освобождались от
зерна за три воздействия, в то же вре¬
мя у неподсушенной пробы (с влажно¬
стью зерна 12,7% и колоса 9,2%) пол¬
ное выделение получено лишь после
восьмикратного воздействия. Полеглая
пшеница труднее выделяет зерно, чем
неполеглая.
Культуры и сорта по величине ра-
20 40 60 80 W0120гсм боты на выделение зерна располага-
Рис. 80. Выделение зерна ются в той же последовательности, как
пшеницы Гордеиформе 0432 под и п.ри центрифугировании. Но показа-
влиянием инерционных сил во тели работы при инерционном воздей-
времеии. ствии (табл. 100) оказались меньше
соответствующих показателей центри¬
фугирования. Разницу можно объяснить некоторыми допущени¬
ям и условностями (длина пути, проходам ого зерном при выделе¬
нии на центрифуге, число павторноютей падения прибора) Полу¬
ченные показатели инерционного |в081дейсквия юогладуются с ха¬
рактер шатиюой устойчивости -против осыпания.
Таблица 109
Характеристика сортов по связи зерна с колосом
Культура и сорт
Средний нес
зерна, г
Средняя затрата
работы на ныделеиие
одного зерна, гсм
Рожь Саратовская
0,028
9,9
Рожь Елисеевская
0,185
6,3
Пшеница Лютесценс 062 ....
0,0243
16,6
Пшеница Лютесценс 1060/10
0,0285
18,2
Пшеница Саррубра
0,0331
25,7
Пшеница Гордеиформе 0432
0,0348
31,4
Ячмень Винер
0,0422
96,9
Ячмень Юдинский
0,0225
12,5
О Д(НО сто.р ом н и й удар. Обмолот колосьев ударам п лают ин¬
ки вращающегося колеса проводился при скоростях 12—52 м/сек.
Работа удара вычислялась ло формуле
т-о2
А = —гсм,
2
где га — масса зерна, г • сек2/см\
v — скорость удара, см/сек.
208
При этом сделано допущение, что ско¬
рость ударяемого колоса равна нулю и
что работа удара целиком тратится на вы¬
молот зерна. Вымолот 90—95% зерна до¬
стигается сравнительно легко, а выделе¬
ние последних 5—10% сопряжено с по¬
вышенным расходом энергии. В первые
дни периода уборки, при большой влаж¬
ности колоса, требуется большая скорость
удара (v = 52 м/сек), и все же наблюда¬
ется недомолот. По мере созревания вы¬
деление зерна значительно облегчается.
Крупное зерно по сравнению с мелким
выделяется при меньшей скорости воз¬
действия.
В связи с уменьшением влаги за пе¬
риод уборки выделение зерна у ячменя
увеличивается, а затрата работы на об¬
молот уменьшается. С увеличением ско¬
рости удара выделение зерна (влажно¬
стью 16,1%) у ржи Вятка возрастает,
достигая 100% при v = 36 м/сек. Однако
при скорости 24 м/сек возникло дробле¬
ние, которое достигает 5% при скорости 36 м/сек. В таких же усло¬
виях воздействия снижение влагосодержания у пшеницы Москов¬
ская 02411 (с 20 до 11,9%) вызвало увеличение дробления с 1 до
7,7% (рис. 81).
Таблица 101
Характеристика культур по обмолачиваемости
Средняя затрата работы
Культура и сорт
на выделение одного
зерна ударом, гсм
Рожь Вятка
55,7
Пшеница Московская 02411 ....
161,6
Ячмень Винер
217,0 ‘
Повышенная энергоемкость обмолота ударом (табл. 101) по
сравнению с инерционным воздействием объясняется различием
способов. Обмолот ударом сопровождается разрушением колоса,
чего не наблюдается при других -способах воздействия.
Удар, сопровождаемый трением и сжатием коло-
с а. Для этой цели применялся маятниковый копер со специальным,
в виде вилки, маятникам. Щель у ©илки может изменяться в зави¬
симости от поперечных размеро© колоса. Зажатый на специальной
стойке колос проходит через щель при падении маятника. Протас¬
кивание колоса через щель обеспечивает обмолот его посредством
%У.
Ю
t
Рис. 81. Величина дробле¬
ния при обмолоте ударом
пшеницы Московская 02411
в связи с изменением влаж¬
ности:
а — содержание влаги в зерне;
б — дробление
14 Заказ 7393
209
удара, трения и сжатия, что в значительной мере воспроизводит
условия обмолота в барабане.
Затрата работы изменяется в прямой зависимости от вла/госо-
держания в зерне и колосе, а вьимолот—в обратной зависимости.
Подсушенные до 6,4% колосья пшеницы Лютеоцеис 1060/10 обмо¬
лачивались при затрате 0,157 кгсм в среднем на одно зерно, а
неподсушенные (9,2%)—при 0,229 кгсм.
Затрата энергии зависит от на/правления остей, при воздействии
против остей работа на вымолот уменьшается в 2—3 раза.
Воздействие 1на колос ударом совместно с трением и сжатием
вызывает наибольшую величину работы по сравнению с предыду¬
щими способами обмолота, но дает ту же после|до(вателыность
показателей у культур и сортов. Этот способ выделения зерна из
колоса является наиболее пригодным для изучения обмолачиваемо-
сти, поскольку в данном случае имеют место аналогичные бараба¬
ну воздействия.
На основании изложенного можно констатировать, что выделе¬
ние 85—96% зерновой ма-осы любым способом достигается почти у
всех культур сравнительно легко, а для выделения остальных мел¬
ких семян (5—15%) требуется повышенная затрата работы, осо^
бенно у пшениц. Фаза развитая, влажность, морфологические свой¬
ства колоса и зерна и направление воздействия оказывают суще¬
ственное влияние на результат выделения. Не менее важное зна¬
чение имеет способ воздействия (табл. 102). В зрелом состоянии
все культуры обмолачиваются значительно легче, чем в начале
п одно й сне л о спги>.
Таблица 102
Энергоемкость выделения зерна из колоса разными способами
Работа вымолота на зерно, гсм
Способы
пшенииа
пшеница
Лютесценс 0)2
Гордеиф орме
04 2
Инерционное воздействие
16,6
31,4
Центрифугирование
34,7
46,1
Протягивание через щель на копре
210
342
Трение продуктов обмолота. Технологические процес¬
сы обмолота, транспортирования и сепарации продуктов урожая
в рабочих органах молотилки комбайна сопровождаются трением
их о различные рабочие поверхности.
Трение зависит от свойств и состояния растительной массы,
свойств и степени обработки рабочей поверхности, а также от ус¬
ловий взаимодействия между ними (давление, скорость, площадь
контакта, влажность и пр.). Показатели трения какой-либо пары
в практических условиях не являются постоянной величиной, пос¬
кольку воздействие факторов на процессы трения изменяется во*
времени. Кроме того, в отличие от металлов, материалам органи-
210
четкого праи'схожаения свойственна неоднородность, обусловлен¬
ная различием структурного состава растительной маюсы, морфо¬
логическими особенностями и влагосодержанием, а также изменя¬
ющейся величиной площади соприкосновения -и давления.
Трение продуктов обмолота о различные материалы
определялось в покое и движении. В первом случае использована
наклонная плоскость и коэффициенты трения вычислялись из вы¬
ражения
/=tgo.
Во втором случае пользовались прибором, основанным на коле¬
бании маятника с растительным образцам, прижатьпм к вращаю¬
щейся рабочей поверхности цилиндрической формы. Коэффициент
трения определялся из .выражения
G-la
f==~pr'y
где f — коэффициент трения;
G — вес маятника, кг;
/ — расстояние центра тяжести маятника от точки качания,
мм;
а —угол отклонения стрелки маятника в радианах;
Р —да(вл.ение между парой, кг;
г — радиус цилиндрической рабочей поверхности, мм.
(Показатели трспшя определялись при скорости 1,3—1,5 м/сек и
удельном давлении 3,5 г/см2.
При одинаковой влажности стеблей пшеницы коэффициенты
трения существенно изменяются в зависимости от влажности воз¬
духа (табл 103), а повышение влажности стеблей вызывает даль¬
нейшее увеличение показателей трения. Снижение влажности стеб¬
лей и воздуха приводит к уменьшению показателей трэния.
Таблица 103
Трение стеблей о различные поверхности в движении и покое
Влажность, %
Коэффициенты трения движения по
Коэффициенты трения покоя по
«г
а>
а)
X
о
я
о
«
о
03
X
>я
о
X
X
а)
00
О
«
о
00
а>
>>
X
ч
>-,
Й я
О X
03
н
Й я
О я
н
ю
а>
СП
S3
Н ч
о а
а>
а
о
ч
х 5
Я а
Бз
X
о
н
о
н
S н
а>
о
Н
я н
о
а
со
о а
ч о
К
с
о а
ч а
с
17,68
15
0,24
0,39
0,38
0,26
0,33
0,32
0,33
17.01
81
0,32
0,56
0,32
0,30
0,52
0,39
0,28
0,41
49,63
81
—
0,83
0,40
0,46
0,69
0,60
0,40
0,61
6,67
26
0,29
0,36
0,29
0,36
0,33
0,25
0,26
0,56
В условиях дождливого лета получены более высокие показа¬
тели трения, чем в период засушливого лета. У зерна по обрабо¬
211
танной стали показатели трения меньше (0,25), чем у прочих про¬
дуктов обмолота (0,33—0,37). «По обработанной стали показатели
трения у продуктов обмолота выше (0,-25—0,37), че,м по оцинко¬
ванной стали (0,>2i2—0,28). С увеличением влажности соломы, осо¬
бенно при наличии сорняков, показатели трения увеличиваются по
обработанной стали, чугуну, полотну и оцинкованной стали.
Наибольшие показатели трения получены по полотну (0,44), наи¬
меньшие— по оцинкованной стали (0,3). В покое показатели тре¬
ния оказались выше (0,56—0,63), чем в движении (0,3—0,46).
)Поци!кло1Шъ и полегаемость стеблей у колосовых в нормальных
условиях развития чаще всего обусловливается недостаточной
прочностью стеблей на продольный изщиб. При выведении .новых
сортов надо добиваться -прочности на продольный изгиб путем
уменьшения высоты растений и повышения прочности механических
волокон в кольце стебля, но не увеличением толщины стебля. Уве¬
личение поперечника стебля выбывает затруднения при обмолоте
и сепарации, увеличение потерь, повышение расхода энергии на
обмолот.
Некоторые культуры, достаточно устойчивые в отношении по¬
легаемости, имеют небольшую площадь поперечного сечения стеб¬
лей (табл. 104), так что устойчивость стеблей против продольного
изгиба зависит от прочности их тканей. Следовательно, в целях
повышения эксплуатационных показателей уборочных машин необ¬
ходимо использование физико-механических свойств растений не
только при проектировании машин, но также при выведении новых
сортов растений и разработке приемов их возделывания.
Таблица 104
Площадь сечения среднего междоузлия и необходимая энергия на его
разрушение
Культура и сорт
Площадь
междо> злия,
мм1
Работа на
разрыв, кгсм
Неполегающие
Яровая пшеница Лютесценс 062
Яровая пшеница Гордеиформе 0432
Озимая пшеница Московская 02411
Полегающие
Яровая пшеница Мелянопус 069
Озимая пшеница Украинка
Рис Краснодарский
0,37
0,44
0,33
0,59
0,5
0,6—0,7
1,45
1,25
1,73
2,41
2,6-6,08
Рис
Исследования риса проводились на районированных и местных
сортах в Краснодарском крае и Ташкентской области на посевах
оп ы иных ст анци й.
212
Густота стоят и я стеблей риса в уборочный .период характеризу¬
ется следующими данными: в условиях Краснодарского края чис¬
ло стеблей на 1 ж2 у сорта Кендзо колебалось от 283 до 550, у сор¬
та Врос 213 — от 251 до 438. В условиях Ташкентской области
•число стеблей на 1 м2 у сорта Узрос 7-13 находилось в пределах от
144 до 291, а у сорта Болгарский 65 в среднем составляет 280.
.И|аследуе1мые сорта имели оптимальную густоту стояния. В те¬
чение ряда лет наибольшая средняя и максимальная густота стоя¬
ния стеблей на одном квадратном метре отмечена у сорта Кендзо.
Наибольшая высота стеблей в период уборки отмечена у сорта
Краснодарского—106,2 см, наименьшая у сорта Кендзо — 75,9 см.
Среднеазиатские сорта риса имеют меньшую .высоту стеблей, кото¬
рая колеблется по сортам от 85 до 93 см. Показатель высоты стеб¬
лей риса довольно устойчив и по годам изменяется незначительно.
Средние значения диаметра стеблей на высоте 15—20 см ют
уровня почвы у разных сортов риса в различные годы изменяются
в узких пределах — от 4,0 до 5,6 мм; более широкие отклонения на¬
блюдаются .в единичных случаях в пределах каждого сорта (от
1,6 до 10,0 мм) в зависимости от густоты стояния стеблей.
Средняя длин'а метелки различных сортов риса -изменяется в
пределах от 14 до 23 см. Наименьшая длина метелки составила
6 см, наибольшая — 26 см.
.Внутри сорта имеется прямая зависимость диаметра стебля и
длины метел ми от высоты стебля. У сорта Болгарский 65 средний
диаметр стебля составлял 4,03 мм при высоте до 70 см, 4,-84 — три
высоте от 80 до 90 см и 5,26—6,00 мм —при .высоте от 90 до 110 см.
У того же сорта длина метелки изменяется в зависимости от высо¬
ты в пределах от 17,5 до 21,8 см.
Сорт Кендзо имел самую малую по весу (1,75 г)и о&ерненности
(60 зерен) метелку, а сорт Узрос 7н13 самую большую сто весу
(4,12 г) и озерненеости метелку (,100 зерен). Остальные сорта риса
занимали п-ром еж/у точное положение. Средний вею метелок у них
колебался от 2,20 до 2,93 г, а среднее число зерен в метелке — от
60 до 74.
Абсолютный вес зерен риса изменяется от 28—32 г (Кендзо,
Краснодарский) до 35—38 г (Узрос )269, Узрос 7-13).
Средний вес растения от 4,8 до 5,42 г (Краснодарский край) и:
о-т 7,91 до 9,62 г (Ташкентская обл.).
Общий вес растите л ыно-й маюсы при высоте среза 10 см по сор¬
ту Кендзо составил 75,2%, по сорту Краснодарский — 88,7%, по
сорту Узрос 7-1.3 — 85,5% в сравнении с весом при уборке урожая
на уровне почвы. На высоте среза 20 см общий вес растительной
массы по тем же сортам был соответственно 56,9; 77,9 и 73,9%.
Соотношение веса зерна и соломы изменяется в больших пределах
в зависимости от высоты среза.
Объемный вес авежескошенных растений риса, убранных навес¬
ной жаткой, шлебался в пределах 73,2—80,0 кг/мг при влажности
соломы 67,5%, а после трехдневной сушки в валках при влажности
2ia
10,8%—от 36,2 до 44,5 кг/м3. Объемный вес соломы риса после
прямо/го комбайнирования при влажности 41,8% колебался от 33,2
до 35,.3 кг/м3.
Beic 1 м3 соломы ,р,иса после обмолота комбайном из копен при
влажности 23,3% -находился в пределах 14,7—17,4 кг, а после обмо¬
лота ’из валков при влажности 7,-09%—от 10,7 до 14,0 кг. Объем¬
ный вес зерна различных сортов приведен в табл. 105.
Таблица 105
Объемный вес зерна риса (из бункера комбайна)
Вес 1 кг
Сорт
среди.
макс.
мин.
Влаж¬
ность, %
Кендзо
Краснодарский
Врос 213
Зеравшаника
476,3
550.6
543,0
502.6
480.5
575.6
568,2
519,5
412,1
539,0
502,4
476,8
11,2
13,0
14,5
11,8
Влажность и выполненность зерна оказывают ближние на
объемный вес. По средним данным, при одной и той же влажности
сорт Зеравшаника имел более высокий объемный вес зерна по срав¬
нению с сортом Кендзо.
Влажность стеблей и зерна риса снижается при
переходе от фазы вооковой спелости до состояния (перезрелости.
Наиболее ясно эта закономерность выражена у сорта Кендзо.
Снижение влажности у зерна объясняется физиологическими
факторами при созревании, а снижение влажности почвы вызвано
постепенным спуском воды с рисовых чеков. Медленнее снижается
влажность стеблей риса, которая остается очень высокой даже в
период полной физиологической зрелости растения. Очень резкое
снижение влажности стеблей и зерна риса наступает после замо¬
розка.
Различие во влажности стеблей и зерна обусловливает трудно¬
сти однофазной уборки урожая.
Влажность частей растения изменяется в течение дня. Сильные
росы, снижение температуры и увеличение относительной влажно¬
сти воздуха в ночные часы заметно увеличивают влажность всех
частей растения риса. Наоборот, повышение температуры и умень¬
шение относительной влажности воздуха в дневные ча-сы значи¬
тельно снижают влажность растения. В условиях Ташкентской
области влажность зерна риса в течение суток изменялась от 19,59
до 14,0,2%, а влажность метелки — от 55,37 до 43,49%.
Подсыхание стеблей риса наиболее интенсивно проходит в вал¬
ках. Зерно в этих условиях подсыхает медленнее, особенно в ниж¬
ней части валтов. За 5 дней пребывания скошенной массы в валках
влажность стеблей уменьшилась с 68,2 до 13,8—15,2%, влажность
зерна за тот же период понизилась с 25,3 до 14,1—18,6%.
214
При благоприятной погоде сушжа урожая риса в валках закан¬
чивается в течение суток. Чаще для этого процесса требуется от
2 до 3 суток.
Специфической особенностью рисового поля в период уборки
является высокая влажность почвы, что затрудняет /применение
уборочных машин и тракторов. В фазе молочной -спелости риса
опускают воду с чеков. После этого в течение 7—.10 дней р.ис пол¬
ностью дозревает, а почва подсыхает и достигает плотности 6—
7 кг/см2 (табл. 106).
Таблица 106
Плотность и влажность почвы на различной глубине в период уборки риса
Глубшм,
( М
5
15
25
Дата
А
£
о\
£
£
£
£
Н
О
н
и
н
а
5
н
о
н
а
0
X
1
Ос
**
О -Н.
о
X
*
ез
Ос.
II
0
S
1
О -1
= Ч
о £
03
с St
со
С £
ас
с
Краснодарский край
6/IX
7/IX
12/1X
17/1X
5/1X
19/Х
22/Х
4/Х
18/Х
22/Х
47,8
2,08
38,8
6,54
36,9
49,9
1,98
38,7
8,79
35,1
41,9
3,89
39,9
8,60
37,5
26,4
7,63
35,6
14,3
34,1
Ташкентская область
14.4
15,6
16,79'
16.4
Участок
21,7
4,45
22,2
14,73
22,7
16,19
№ 1
27,4
1,52
22,4
6,90
22,0
7,86
32,9
1,88
25,2
6,63
25,7
10,74
Участок
32,9
0,96
21,9
6,78
23,0
7,35
№ 2
34,3
0,66
22,7
2,61
21,9
3,48
32,5
0,82
25,0
6,14
22,8
7,86
Как видно из таблицы, по мере заглубления от 5 до 25 см плот¬
ность почвы увеличивается, а влажность падает.
За вре/мя уборки влажность почвы на поверхности значительно
уменьшается, почва покрывается твердой коркой, плотность ее уве¬
личивается. На глубине 15—25 см влажность и плотность почвы
изменяются в меньших пределах.
К началу уборки наблюдается полегание растений риса. Основ¬
ной причиной полегания являются специфические условия развития
растений в условиях поютояшого затопления и резко изменяю¬
щийся режим влажности на поле после спуска воды в период соз¬
ревания растений; не исключено также (Влияние мелкой заделки
семян. Непосредственной причиной полегания растений можно
считать малую прочность стеблей и недостаточную закрепленность
215
корневой системы в почве. Жесткость стеблей риса влия¬
ет на устойчивость их к полеганию. Сравнительно малая жесткость
стебля получена у сорта Кендзо в Краснодарском крае и у сорта
Узрос 269 в Ташкентской области (табл. 107). У этих сортов наблю¬
дается также слабая устойчивость к полеганию.
Таблица 107
Жесткость стеблей риса по сортам
Влаж¬
ность
стебля, %
Внешний
Жесткость,
кгсм-
Сорт
диаметр
стебля,
мм
срсдн.
макс.
мин.
Краснодарский край
Кендзо
70,1
4,8
21,30
45,97
7,92
Краснодарский
64,7
4,6
31,20
59,62
5,15
Врос 213
70,0
5,5
56,60
129,87
18,88
Т а ш к
е и т с к а
я о б л а (
: т ь
Болгарский 65
72,1
5,2
48,79
89,06
15,74
Узрос 269
68,7
4,8
36,60
73,04
52,41
Узрос 7-13
71,7
5,4
51,42
94,71
29,49
Большевик
66,1
6,4
77,37
117,15
40,74
Данные таблицы свидетельствуют о значительных различиях в
жесткости стеблей риса разных сортов. Одновременно наблюдают¬
ся большие колебания показателей жесткости внутри каждого сор¬
та, что объясняется различиями размещения растений на поверх¬
ности поля.
Жесткость стеблей разной толщины различна, что наблюдается
по сортам: у сорта Болгарский 65, например, с увеличением диа¬
метра от 3,0 до 5,9 мм жесткость стеблей увеличилась от 19,4 до
44,7 кгсм2. Аналогичные результаты получены у стеблей сорта
Узрос 269. У сорта Узрос 7-13 наибольшая жесткость стеблей
(50—70 кгсм2) получена при диаметрах 5—6, 9 мм.
Полеглые стебли характеризуются меньшими показателями
жесткости (50,36 кгсм2 у сорта Болгарский 65 и 40,47 кгсм2 у сорта
Узрос 7-13 против 69,76 кгсм2 и 47,90 кгсм2 у тех же сортов с непо¬
леглыми стеблями).
Коэффициенты трения движения определены на дис¬
ковом приборе при номинальном удельном давлении ^6 г/см2
и скорости движения 1,8—2,0 м/сек.
Влажнсхсть стеблей риса и показатели трения за период дозре¬
вания изменяются мало. Поэтому в таблицах 108 и 109 даны
средние коэффициенты трения за весь период уборки.
Наименьшими оказались коэффициенты трения движения стеб¬
лей и метелок по фанере и полотну, а наибольшими—\по ретине.
Коэффициенты трения стеблей по всем поверхностям больше коэф-
216
Т а б л и ц а 108
Средние коэффициенты трения движения стеблей и метелок риса
Части растения
Рабочие поверхности
Влажность, %
фанера
о
X
н
о
Ч
О
с
железо оцин¬
кованное
л
ч
н
а
железо
окрашенное
железо
черное
алюминий
резина
Краснодарский
край
Стебли риса свежесрезанные
—
0,33
0,42
0,41
0,62
0,42
—
0,79
67,5
Метелки риса свежесрезан¬
ные
—
0,39
0,32
0,33
0,39
0,35
—
0,71
20,9
Ташкентская область
Стебли риса свежесрезан¬
ные
0, 34
0,36
0,56
0,64
0,69
0,72
0,72
1,30
70,9
Метелки риса свежесрезан¬
ные
0,34
0,45
0,52
0,53
0,61
0,63
0,71
1,02
50,7
фициента прения метелок (за исключением трения по полотну
и фанере), что объясняется остистостью метелок и шероховатостью
поверхностей.
Коэффициенты трения ipwca в Краснодарском крае были мень¬
ше, чем в Ташкенток ой области (вследствие разницы во влажности
материала').
Наименьшее значение коэффициента т ре«н и я по .к о я
стеблей -и метелок получено по фанере, наибольшее — по резине
(табл. 109).
Таблица 109
Средние значения коэффициента трения покоя стеблей и метелок риса
(Краснодарский край)
Рабочие поисрхпости
Влаж¬
ность,
%
Части растения
фанера
полотно
сталь
листовая,
окрашен¬
ная
сталь
оцинко¬
ванная
резина
Стебли риса свеже¬
срезанные . .
0,34
0,35
0,39
0,49
0,79
62,4
Метелки риса свеже¬
срезанные
0,37
0,45
0,39
0,43
0,67
—
Для определения угла естественного откоса использо¬
вано обычное устройство (ящик с прозрачными стенками). Коэф¬
фициенты внутреннего трения зерна по зерну вычислялись как
тангенс угла естественного откоса (табл. 110). Они могут коле¬
баться от 0,49 (сухое зерно) до 0,87 (влажное зерно).
217
Таблица 110
Углы естественного откоса и коэффициенты внутреннего трения зерна
Сорт
Угол естественного
откоса (в градусах)
Коэффициент внут¬
реннего трения
Сор,
%
Влаж¬
ность,
%
средн.
макс.
мин.
средн.
I макс.
!
мин.
30,2
36,0
27,0
0,53
0,73
0,51
1,0
_
Золотые всходы . .
29,3
32,0
26,0
0,57
0,62
0,49
2,8
—
Краснодарский . .
26,9
35,0
26,0
0,51
0,70
0,49
0
—
Болгарский . . .
ЗГ), 8
38,0
34,0
0,72
0,78
0,67
—
14,0
Узрос 269 ....
34,7
37,0
33,0
0,69
0,75
0,65
—
14,0
Узрос 7-13
35,0
37,0
32,0
0,70
0,75
0,62
—
14,0
То же ....
38,5
41,0
36,0
0,80
0,87
0,73
—
19,5
На -величину угла естественного откоса -и на коэффициент внут¬
реннего трения зер'на сортовые особенности практически не влия¬
ют. Заметное влияние на эти показатели оказывает засоренность
материала и влажность зерша.
|П р о ч н о с т ь о р ir а 'н о в р а .с т <е .н in я р и с а. Механические
свойства стеблей и метелок риса оказывают существенное влия¬
ние на процессы уб,ор,ки и обмолота урожая. Изучение прочности
отдельных элементов растения проведено в статических -и динами-
чеоких условиях. Отрезки стеблей для исследования взяты из аред-
него междоузлия вместе с листом. Прочность стеблей риса в ста-
Таблица 111
Упругие свойства стеблей риса при растяжении
Сорт
Влажность, %
Площадь поперечного
сечения стебля, мм-
Разрыв стебля
Отрыв метелки
абсолютное удли¬
нение, мм, 1 1
1
разрывное усилие, кг
напряжение, кг1ммг
площадь поперечного
сечения стебля, мм-
абсолютное удли¬
нение, мм
разрывное усилие, кг
*
оГ
Я
5
£
с?
о,
с
са
X
Краснодарский край
Кендзо
57,0
12,2
l,9i
12,47
1,02
1,12
1,28
3,54
3,16
Краснодарский . . .
59,3
8,48
2,18
18,02
2,12
1,43
1,44
4,40
3,08
Т ашкентская
область
Болгарский 65
73,2
11,6
1,47
15,86
1,43
1,40
1,57
3,32
2,37
Узрос 269
70,9
13,2
1,36
14,83
1,16
1,54
1,76
4,10
2,74
Узрос 7-13
72.9
14,7
1,43
19,53
1,35
1,58
1,96
5,19
3,38
Стебли курмака . . .
75,0
18,7
1,62
24,80
1,36
—
—
—
—
218
т.ичеоких условиях и.с следов а. на на экютен-зометре с замерами
предельной -нагрузки, удлинений и площади поперечного сечения.
Средние разрывные усилия напряжения и деформации при раз¬
рыве стебля и отрыве метело-к в статических условиях по сортам
приведены в табл. 111.
iPai3ipы1В(ные усилия свежесрезанного стебля риса составляют
обычно 12—19 кг. При разрьиве по узлу они несколько больше, что
соответствует размерам поперечного сечения, которое в междоуз¬
лии меньше, чем в узле.
.Величина модуля пропорциональности при разрьиве стеблей
колебалась по сортам в пределах 742—,1287 кг/мм2 (табл. Mi2).
Таблица 112
Разрывные усилия при растяжении стеблей и отрыве метелок
(Ташкентская область)
Сорт
Место взятия
образца
Влажность, %
Среднее междоузлие
Отрыв метелки
площадь поперечного
сечения стебля, мм-
относительное удлине¬
ние, %
разрывное усилие, кг|
напряжение, кг 1мм2
площадь поперечного
сечения стебля, мм1
относительное удли¬
нение, %
разрывное усилие, кг
напряжение, кг\мм
С корня
69,9
14,41
1,09
21,14
1,48
1,28
1,76
2,60
2,04
Болгарский 65
Из валка
38,2
10,71
0,9}
18,02
1,87
1,12
1,18
3,38
3,11
С корня
73,2
16,67
1,43
20,63
1,29
2,19
2,29
5,41
2,34
Узрос 7-13
Из валка
45,1
9,54
1,45
18,63
1,99
1,05
2,27
4,88
Г), 02
.Напряжение, возникающее при разрыве стеблей, взятых из
валка, значительно больше, чем у свежеюкошенных стеблей, что
обусловлено возрастанием прочности стеблей риса по мере их вы¬
сыхания в валках. Показатели же удлинений, наоборот, умень¬
шаются с потерей влаги стеблем, отчего мод/уль пропорционально¬
сти значительно увеличивается. Так, например, по сорту Болгар¬
ский 65 модуль пропорциональности стеблей на корню с влаж¬
ностью 69,8% составлял 1001 кг!мм2, а у -стеблей из валка при
влажности 38,-2% достигал 2000 кг!мм2.
При динамической нагрузке прочность стебля на маятниковом
копре изучена по деформациям: разрыв продольный, разрыв по¬
перечный и резание стеблей риса. Направление на,гр'ужи в первом
случае—вдоль волокон, во втором и в третьем—поперек.
Средняя величина работы при продольном разрыве стеблей
(>с корня) изменяется по сортам от 1,45 до 2,80 кгсм, а при попе¬
речном разрыве—от 1,26 до 5,08 кгсм (табл. 113).
Средняя работа на отрыв метелок при продольном приложении
силы колеблетюя по сортам от 0,45 до 1,05 кгсм, а при попереч¬
ном— от 0,38 до 0,89 кгсм.
219
Таблица 113
Работа разрыва стеблей и отрыва метелок по сортам
Влаж¬
ность,
%
Среднее меж-
доузчие
Отрыв
мете iki
Сорт
Место взятия
образца
внеш¬
ний
диаметр
стебля,
мм
работа
разры¬
ва,
кгсм
внеш¬
ний
диаметр
стебля,
мм
работа
разры¬
ва,
кгсм
Место
исследования
Продольный разрыв
Кендзо
С корня
Из валка
62,7
30,5
3,79
3,21
1,84
2,22
Краснодарский
край
Болгарский 65
С корпя
Из валка
69,9
38,2
4.7
4.7
1,45
2,23
1,5
1,4
0,45
0,60
Узрос 269
С корня
Из валка
62,1
37,0
4.2
4.2
2,80
3,33
1,4
1,2
0,82
0,70
Ташкентская
область
Узрос 7-13
С корня
Из валка
73,2
45,1
5,6
4,3
2,42
2,36
1,8
1,7
1,05
1,21
Поперечный разрыв
Кендзо
Врос 213
Болгарский
Узрос 269
Узрос 7-13
65
С корня
70,6
3,74
1,25
—
—
Из валка
13,4
3,09
1,32
—
—
С корня
69,2
4,40
2,16
—
—
Из валка
33*8
4,20
3,20
—
—
С корня
69,9
4,85
4,39
1,60
0,76
Из валка
38,2
4,59
4,16
1,43
0,82
С корня
62,1
—,
—
1,69
0,38
Из валка
37,0
—
—
1,20
0,74
С корпя
73,2
6,04
5,08
1,84
0,89
Из валка
75,1
4,22
3,74
1,45
0,92
Краснодарский
край
Ташкентская
область
Диаметр стебля при высыхании в валке уменьшается, а работа
на продольный и поперечный раз-рыв почти вюеяща увеличивается.
Для определения работы на срез стеблей в динамических усло¬
виях июпюльзо/ван стандартный палец самоходного комбайна как
^противорежущая часть, а ножевой сепмент (.ГОСТ 15-8—49) при¬
креплялся к маятнику. Обнаружена несколько большая крешасть
ташкентских образцов по сравнению с краснодарскими (табл. 114),
что относ и поя и к разрыву стеблей.
Обмолот piHica осущеотвля*етоя путем отрыва колоска от колос¬
ковой НОЖКИ.
Онределение силы связи колоска с колосковой
ножкой проводилось ,на динамографе Д-Ю. Колоюки для отрыва
брались с определенньих биологических мест по вьъсоте метелки.
Усилия н-а отрыв колосков в зависимости от места раюположе-
нйя их на метелке меняются незначительно.
220
Таблица 114
Работа резания стеблей риса в период уборки по сортам
Сорт
Влажность,
Диаметр
стебля, мм
Средняя работа
резания, кгСм
Краснодарский
Болгарский 65
Узрос 269 . .
Узрос 7-13 . .
Краснодарский край
| 62,3 |
Ташкентская область
4,2
1,39
72,4
4,4
1,59
68,7
4,2
1,72
71,7
4,9
1,70
Наибольшее усилие на отрьив колоюка у сорта Большевик
(222 г), а самое малое усилие — у -сорта Ак-Шалы (62,3 г). Высо¬
кие усилия отрыва показали все сорта ржа краснодарской группы
,(169—QG0 г). Значительно ниже эти показатели для сортов риса
среднеазиатской грушы (72—83 г).
О'б'.мо л а ч'ив a eiM ос т ь риса ло принципу инерцион¬
ного воздействия изучена на классификаторе обмолачивае¬
мое™ зерновых культур. На гребенке прибора имеется 10 ступеней.
Скорости, развиваемые на каждой ступени прибора, изменяются
от 2 до 20 м/сек с равмьими промежутками.
Отрыв колосков начинается главным образом со второй ступе¬
ни гребенки, т. е. при скорости 4 м/сек (табл. 115). Основная масса
колоюков отрывается на VI—X ступенях прибора, причем даже
на X ступени после трехкратного удара выделить полностью все
зерно не удается. Процесс отделения колосков риса на классифи¬
каторе обмолачиваемости идет гораздо труднее, чем обмолот дру¬
гих зерновых культур, где максимальное обмолачивание происхо¬
дит на III—IV ступенях.
Из сортов риса Краснодарского крал труднее других отделя¬
лись колоски у сорта Кендзо, несколько легче—у сорта Врос 2,13;
сорт Краснодарюкий значительно превосходит оба предыдущих
сорта по проценту отрыва колосков на первых шести ступенях
прибора. Невымолот по этим сортам колеблется от U31 до 2,24%.
Оорт Золотые всходы на первых т]рех ступенях обмолачивался
значительно лучше, чем другие сорта. Однако на последующих
ступенях отделение колосков уменьшается и невымолот достигает
11,89%. Полученные данные совпадали с хозяйственной оценкой
этого сорта в производстве, где он считается легко осыпающимся
(при слабом воздействии ветра) и трудно обмолачиваемым сортом
(в молотилке).
Из среднеазиатских сортов труднее других выделял кол ос ми
сорт Большевик; невымолот достиг 21,52%.
Плохо выделял кологаки сорт Болгарский 65; невьимолот соста¬
вил 11,08%. На первых ступенях он обмолачивается интенсивнее
221
Характеристика сортов риса по выделению колосков при инерционном воздействии
з о Э 2
8 5 = 5.*
" о о <у
IE 35 У СО
0)
Н о
о Ц
*1
о
33
оо
со
Ю
CD
rf CD
СО Ю
г^-
о
С7>
о
СО
CN
О
со
CD
а>
ю
Щ.
Tt«
<м
—Г
~-Г
<М
О
I I I I
—. ю
CN —
СО
СЧ
— rf —
— О
Ю СО
э2
Н
*
о
си
са
со
«=*
о
о
<м
со
X
ч
о
о
X
са
о
О)
Он
си
*
CQ
3
*=С
О
X
а>
3
н
о
4
О
со
.—1
о
а>
о
Г--
ю
Ю
со
ю
см
со
ю
оо
Tf
тГ
г^.
<м
i-h
*“4
СЯ
Ю
o'
CNI
о
со
ь-
ОО
CD
СО
со
ю
а>
ю
СО
<N
а>
(М
о
оо
05
о
к
rf
1
<м
<м
СЧ
<N
сч
-”1
оо
СО
СО
см
rt"
_
СО
05
ь-
rf
ю
UG
СО
rf
СО
<#•
а>
ffO
О
05
СО
ОО
О
СО
<м
1
1
ю
сч
О
CD
О
ю
см
о
со
ю
ОО
h-
оо
ю
Г--
оо
CS
СО
О
О
CD
05
CS
1
CS
' 1
*■*
сч
СЧ
СО
<м
<м
со
со
со
Q
05
О
<м
СО
^-1
05
СО
ю
ю
ю
СО
а>
г^-
оо
—1
t"-
СО
СО
оо
о"
СО
СО
о
Tt<
— 05
Ю —
ся
1^
ХО
О
СО
СО
О
о
ю
Ю
СО
<м
ю
со CS
оо
CS
О
со
ЕС
и;
ю
о
о
оо
г
СО
СО
о"
о“
О
а
н
<м
о
о
ю
о
o'
СО СО оо оо
ю
СЧ —
о
ю
а>
оо
•S СО
S О) -
^ CD '
О <М
CU
са
(-1
ч
о
о
о
со СО
>> >5
*
К
ш
а>
3
л
4
о
о
Г"
ю
ю
I I I
л
ч
са
3
я
са
«
к
CU
О)
a
<
3
4
са
Э
*
<
222
cqp'TQB Узрос 269 и Узрос 7-13. У сорта У эрос 7-13 нввьшолют сос¬
тавил 7,53, а у сорта У эрос 269—4,75%. Сорт Американ-Шалы на
первых ступенях вымолачивался очень интенсивно, но по проценту
вымолота уступает другому, сильно осыпающемуся сорту Ак-Ша-
лы, у которого невьимолот составляет только 0,45%.
Группа сортов — Болгарский 65, Узрос 269, Узрос 7-13 — по
проценту обмолагчиваем'ости занимала среднее место. Сорта Боль¬
шевик, Ак-Шалы и Американ-Шалы поддаются обмолоту легче,
а сорт Большевик — труднее, чем все прочие сорта.
У всех растений риса, взятых из валка, выделение колосков бы¬
ло 'интенсивнее, в особенности на средних ступенях прибора, чем
у растений с корня. Полнота выделения зерна риса из валков
в процессе обмолота на приборе выше у среднеазиатских сортов,
чем у краснодарских.
Таблица 11G
Работа по обмолоту риса по сортам
Влажность,
Сорт
Работа на обмолот одного
колоска, кгсм
макси¬
минималь¬
средняя
мальная
ная
Кендзо
С корня
Из валка
Золотые всходы
С корня
С корня
Из валка
Врос 213
Краснодарский
С корня
Из валка
С корня
Из валка
С корня
Из валка
Болгарский
Узрос 269
Узрос 7-13
С корня
Из валка
* С И о д а р (
: к и й к р
' а й
50,7
21,0
0,150
0,954
0,042
. 11,8
13,4
0,112
0,505
0,053
60,0
26,4
0,104
0,172
0,042
50,7
15,9
0,102
0,539
0,045
15,2
14,5
0,104
0,234
0,037
49,8
21,9
0,092
0,135
0,058
11,1
13,0
0,074
0,224
0,051
кентска
я о б л а I
сть
53,2
26,4
0,120
0,295
0,046
17,9
16,5
0,140
0,242
0,088
48,9
23,7
0,110
0,258
0,045
19,4
13,8
0,110
0,190
0,071
50,3
22,4
0,130
0,310
0,068
23,4
15,4
0,130
0,189
0,095
223
'Самая большая затрата работы (51,33 гсм) на отрыв одного
колоска обнаружена у сорта Большевик, как наиболее трудно
об'мол а ч иваом ото.
Наимедыиее значение работы отрыва (29,67 гсм) установлено
у сорта Американ-Шалы. Остальные сорта по этому признаку за¬
нимали П'ромежуточ/нюе положение (Ак-Шалы— 31,53 гсм, Красно¬
дарский— 32,64 гсм, Кендзо — 41,32 гсм, Узрос 269—46,68 гсм,
Узрос 7-(13 — 47,70 гсм). Разнооть в величине работы на вымолот
одного зерна по сортам Большевик и Американ-Шалы составила
21,06 гсм, или 73%.
Определение работы очеса (обмолота) риса в ди¬
намических условиях проводилось на маятникотм копре. Прибор
оборудован специальным маятником с гребенкой, .несущей на себе
два параллельных ряда зубцов, отстоящих друг от друга на 25 мм.
Зубцы гребенки наготовлены из про волоки диаметром 3 мм, шаг
между ними 5 мм. Очес проводили при средней скорости маятника
2,5 м/сек. Метелку укрепляли в зажиме на плите копра.
Средняя рабогга на обмолот одного колоска по сортам за период
уборжи колеблется незначительно. Также мало отличается она при
очесе риса, находящегося в валках и на корню (табл. 116). Все же
можно утверждать, что при обмолоте этим способом сорт Красно¬
дарский менее энергоемок, чем сорт Кшдзо.
В процессе обрушивания колосшв риса действуют силы сжа¬
тия, огг величины которых завдсит качество процесса. Определение
усилий на разрушение колосков сжатием проведено на эмстензо-
метре с реверсивным приспособлением. Уложенный на площадке
реверсивного приспособления необрушенный колосок риса ожимали
с некоторым усилием, направленным по толщине колоска
Зависимость между силой сжатия и деформацией колоска
обычная для растительных объектов, т. е. линейная (рис. 82).
Средние усилия разрушения колоска риса по сортам колеблют¬
ся от 5,77 до 9,84 кг. Максимальное зарегистрированное усилие —
Таблица 117
Усилия и деформации при раздавливании колосков риса
Сорт
Влажность колос¬
ка, %
’Размеры колоска,
мм
Усилие разру¬
шения, кг
Относительная
деформация, %
сЗ
X
S
§
ширина
толщина
средн.
а
1C
«
X
S
S
средн.
а
SC
«в
S
X
S
Кендзо . . .
20,5
7,79
3,74
2,41
5,77
10,32
3,74
4,6
6,3
4,0
Краснодарский
21,9
7,72
3,50
2,32
7,16
11,87
4,39
4,5
6,3
3,7
Врос 213 . .
—
7,99
3,63
2,20
9,84
23,23
5,94
5,2
7,8
4,5
Золотые всходы . .
—
8,24
3,41
2,17
9,19
12,39
5,16
5,2
6,5
4,5
Болгарский 65 . .
20,0
7,05
2,41
1,19
6,64
10,35
4,13
6,5
8,9
2,5
Узрос 269 . .
19,8
7,03
2,66
1,26
7,95
11,36
4,13
4,9
6,9
3,5
Узрос 7-13 . .
15,4
6,65
2,67
1,38
9,01
12,40
6,20
4,1
5,3
2,9
224
Абсолютное сжатие, мм
Рис. 82. Зависимость между силой и дефор¬
мацией при сжатии зерна риса.
23,23 кг (Брос 213), минимальное — 3,74 кг (Кендзо) (табл. 117).
Внутри каждого сорта наблюдаются крайне раз,народные разру¬
шающие нагрузки. Столь же разнородны зерна риса и по способ¬
ности к деформации. На прочность зерна оказывает влияние срок
уборки у/рожая.
Запоздание с уборкой уменьшает прочность зерна и, вероятно,
по этой причине приводит к повышенному дроблению зерна пр,и
обмолоте урожая молотилками.
При обмюлоте риюа получается некоторое количество битых,
явно поврежденных колосков; другие имеют внутренние трещины,
скрытые неповрежденной семенной оболочкой. Такие колоски при
очистке и полировке товарного риса дают высокий процент лома
и сечки, а у семенного риса -понижают процент ©схожести.
Внутренние трещины у зерновок риса наблюдаются также
у растений на корню и в валках. Образуются они в результате ко¬
лебания водного режима в период вегетации, колебания темпера¬
туры ©оды, температуры и влажности (воздуха ib период убор км
и сушки риса, сроков сушки риса в валках.
Для установления влияния сушки риса и сроков уборки на его
трещиноватость проводятся соответствующие наблюдения. Чтобы
обнаружить внутреннюю трещину, необходимо снять оболочку без
повреждения зерновки. Этой цели служит приспособление, состоя¬
щее из двух горизонтальных дисков с резиновыми рабочими по¬
15. 3d к зз 7393
225
верхностями. Одни ,из дшшв (верхний) приводится ibio яр.ащатель-
ное движение, а .второй остается неподвижным.
•Колоски исследуемого образца, затравленные в рабочий зазор
между дисками, обрушивалась баз повреждений. Обрушенные
зерна подвергались гщатель'нюму осмотру с помощью лупы. Ока¬
залось, что трещиноватость риса увеличивается пю мере его соз¬
ревания. У сорта Кендзо .с 1 по 15 сентября трещиноватость уве¬
личилась от 0 до 2«1,6%; у сорта Волгарюшй 65 от начала
технической бпелогати до перестойного состояния (-с 1 по 29 октяб¬
ря) трещиноватость повысилась до 10%; у сорта Узрос 7-<13 за тот
же -срок — до 40%.
Продолжительная сушка стеблей © вилках резко увеличивает
трещиноватость зер-на, особенно в .верхней части валка. В сентябре
в Краснодарском крае за 4 дня аушки риса в валках у сорта Кенд¬
зо трещиноватость повысилась с И до 78% в нижней части валка
и с 14,3 до 83,6% в верхней части .валка. 3а- 50 часо}в сушки тре¬
щиноватость сорта Узрос 7-13 увеличилась с 10 до 41%.
Кукуруза
Кукурузу вюзделькваюгг для разных хозяйственных целей
и в соответствии с ними убирают в одной из следующих фаз раз¬
вития: 1) цветение, 2) молочная спелость зерна, 3) молочно^вос-
ковая спелость, 4) восковая спелость, 5) полная спелость.
Таблица 118
Состояния кукурузы по фазам спелости
Фаза
разви¬
тия
Содержание влаги, %
Урожай
всей массы
к концу
фазы, ц1га
Характеристика фазы
стебель
ЛИСТ
зерно
1
Метелки растений в фазе цветения; в
початках зерна еще нет. Убирают
урожай для подкормки животных
92—94
90—92
100—150
2
Количество зерен в початках достигает
нормы. Питательность зерна и их вес
невелики. Убирают урожай на силос
90—92
88—90
90—92
150-200
3
Содержание большинства зерен имеет
консистенцию молока, у остальных
зерен — консистенция воска. Убира¬
ют для целей силосования ....
80—90
78—92
70-82
200-250
4
Содержимое большинства зерен плас¬
тично — подобно воску. Убирают для
силосования или получения сухого
зерна . * ,
50—70
60—70
35-40
250—300
5
Зерно полностью сформировалось, ос¬
тальные органы начинают отмирать
Початки убирают на зерно, осталь¬
ную 'маоау —на силос
До 70
До 45
До 15
100—150
226
Содержание влаги в растении уменьшается от фазы к фазе;
сырой вас урожая сначала увеличивается, а затем уменьшается,
как это ввдно из таблицы 118.
iB ceiBepiHbix и центральных районах GGGP кукурузу убирают
во второй фазе, в южных и юго-западных— в пятой фазе.
Большинство сортов кукурузы достигают фазы полной спелос¬
ти только в теплых южных районах страны.
Квадратно-гнездовой способ с размещением гнезд по схеме
70X70 см является основным три- посеве кукурузы на зерно. Рас¬
четное количество гнезд на одном гектаре аоставляет 20410. Фак¬
тическое число пнезд с растениями колеблется от 70 до 90%
расчетною количества. Для кукурузы на зерно можно принять
число растений от 1 до 4, в среднем 1,5 растения в букете.
)Кукурузу на силос и зеленый вдрм выюевают иногда на сужен¬
ных междурядьях по схеме 45X45. Расчетное количество гнезд на
гектаре в таком случае составляет 49000, число растений достига¬
ет 160 тыс. шт. на 1 га. Для нормальных условий высота растений
И 'приводится в табл. 110.
Таблица 119
Высота растений кукурузы по сортам, см
Сорт
Средняя
Максимальная
Минимальная
Гибрид ВИР 42
180
250
100
Гибрид 140
210
269
102
Стерлинг
196
235
144
В неблагоприятных по оюадкам условиях высота растений ку¬
курузы не превышает 0,8 Я.
Ширина растения в месте крепления початка составляет обыч¬
но от 0,09 до 0,15 Я.
Диаметр стебля на втором междоузлии колеблется от 0,016 Я
(у высокорослых растений) до 0,011 Я (у низиюрослых).
Центр тяжести свежесрезанного растения в пятой фазе спе¬
лости обыкновенно находится на расстоянии 60—70 ом от первого
(нижнего) стеблевого узла, что составляет 0,35—0,38 Я.
Растение имеет обычно один, два или .несколько початков.
Высота крепления нижнего початка составляет максимум 120 см,
минимум 30 см от поверхности почвы. Варьирование растений по
признаку высоты крепления початков наблюдается у всех сортов.
Початок своей ножкой крепится к стеблю так, что ось початка
к оси стебля составляет некоторый острый угол ср. У молодого (до
•конца третьей фазы) растения ф<45°. В последующие фазы угол ф
увеличивается и достигает к концу пятой фазы предела (180°).
Явление это называют отвисанием (пониклостью) початков. Если
в первую и вторую фазы (до 10/IX) полегания растений практи¬
15*
227
чески нет, то в пятую фазу, особенно во вторую половину, оно вы¬
ражается десятками процентов. Еще раньше начинается отвиса¬
ние початков (табл. 120). Пониклость початка, как и полегание
растений, оказывает отрицательное влияние на технологию убор¬
ки, осложняет ее, увеличивает потери зерна.
Таблица 120
Полегаемость растений и отвисание початков
Сентябрь
Октябрь
Показатети полегаемости
и отвисания, %
5
10
15
20
25
10
20
30
Гибрид ВИР 42 урожая 1961 г.
Полеглых растений .
1
1
3
8
И
25
30
Отвисших початков на
угол 100—180° . . .
28
29
40
67
68
91
—
Г и б р и д ВИР 42
урожая 1962 г.
Полеглых растений . .
4
5
16
19
20
21
21
Отвисших початков на
угол 100—180° . . .
25
30
40
42
60
65
—
Размеры початков и плодоножек в период y6qp.MH колеблются
в зависимости от погодных условий. В районах Кубани в годы
с нормальными осадками преобладает длина початков 10—26 см,
а длина плодоножек 4—32 см (табл. 121). В засушливые годы
указанные размеры меньше обычных на 10—20%.
Таблица 121
Размеры плодоножек и початков (свободных от оберток)
в нормальных условиях вегетации
Сорт
Диаметр в средней
части, мм
Длина, см
плодо¬
ножки
початка
плодо¬
ножки
початка
Гибрид ВИР 42:
средний
12
45
13
18
максимальный
19
53
32
26
минимальный
6
37
4
10
Стерлинг:
43
18
средний ...
14
19
максимальный
18
49
44
26
минимальный
Гибрид 140:
8
36
9
13
средний
14
44
17
21
максимальный
23
53
37
28
минимальный
6
31
5
14
228
У гибрида ВИР 42, как мсжно приближенно установить на ос¬
новании табл. 121, диаметр початка в среднем в четыре раза
больше диаметра плодоножки.
У зубовидной кукурузы 85% початков имеют длину 16—25 см,
10—14% —меньше 16 см и остальные — -больше 25 см. Наибольших
размеров початок достигает к четвертой фазе.
Початок, очищенный от оберточных листьев, состоит из зерна
и стержня. Для зубовидной кукурузы характерен следующий вы¬
ход того и другого (табл. 122).
Таблица 122
Весовая характеристика початка по фазам спелости
Фазы
спелости
Показатет
2
3
4
5
Вес початка, г
средний
Меньше
200
204
210
190
максимальный
250
350
355 .
395
минимальный
60
110
83
70
Выход в % к весу.
зерно
40-50
Г>Г)—65
75—77
81-83
стержень
60- 50
45-3)
25-23
19—17
Влажность, %*
зерно
50-70
35-45
25-33
15-20
стержень
60-80
50—60
40-50
16-25
'Как видно из таблицы, сырой вес початка достигает максималь¬
ной величины к концу четвертой фазы; наибольшие потери влаги,
как и выход зерна из початка, наступают в пятой фазе. Вес пло¬
доножки вместе с оберточными листьями в общем весе неочищен¬
ного початка составляет обыкновенно 20—30% во в тарой и третьей
фазах спелости и падает до 5—10% к концу пятой фазы, что
объясняется в основном неодинаковыми темпами потери влаги
различными органами растения.
■С переходом от одной фазы спелости к другой зерно подсыха¬
ет; у зубовидных сортов в нормальных погодных условиях Кубани
ежесуточно теряется влаги на корню следующее количество:
за 2-ю фазу 1—1,5%
за 3-ю фазу 0,6—0,8%
за 4-ю фазу 0,4—0,5%
за б-ю фазу 0,2—0,3%
Не только ,в зерне, но и .во всей надземной массе уменьшается
содержание влага от фазы к фазе. Например, в условиях Москов¬
ской области у зеленой массы сорта Лиминг урожая 1963 г. влаж¬
ность уменьшалась на 0,2—0,3% ежесуточно (середина сентября,
вторая фаза спелости).
229
Размеры зере'н достигают нормальной величины к четвертой
фазе спелости. У зубовидных .сортов средней части початка преоб¬
ладают размеры зерен: дли/на 10—11 мм, ширина 6—8 мм, тол¬
щина 4—5 мм. В вершинной части початка срвдняя толщина зерен
меньше на 0,2—0,,3 мм, а в комлевой — больше на 0,5—0,8 мм.
После четвертой фа'зы спелости зерно в авяаи с вьисыханием
продолжает насколько уменьшать объем -и все линейные размеры,
что наблюдается не только на кррню, но и после уборки — в про¬
цессе оуш1К1и в сапетках.
Beic 1 тьис. зерен достигает максимума (280—360 г) ib середине
четвертой фазы. К началу пятой фазы он снижается на 10—20%,
а к концу этой фазы на 25—30%.
«Вес зерна по расчету на одно растение в благоприятных усло¬
виях саста/вляет 100—.150 г. Отношение веса зерна к весу незерно-
гвой части урюжая к концу четвертой фазы достигает от 1 :3 до 1 :4.
Средний ©ас растения зубовидных сортов и гибридов в благо¬
приятных условиях достигает к тому же сраму 350—560 г; макси¬
мальный— iMOO и минимальный — 70—100 г, в зависимости от
сорта и влажности поч1вы. Содержание листьев в этом весе к нача¬
лу четвертой фазы максимальное (25—30%) и затем оню умень¬
шается до 5—7% к середине пятой фазы. Уменьшение обусловлено
как потерей влага, так и опадением нижних листьев, которое на¬
чинается в четвертой, а в засушливые лоды даже в третьей фазе
Таблица 123
Объемный (насыпной) вес кукурузы
Наименование материала
Влажность,
Объемный
Примечание
%
вес, кг/м'
Початки ручной уборки*
460-470
Гибрид 140
27
Початки тщательно очищены
430-450
от оберток
Гибрид ВИР 42
23
То же
Початки Стерлинг после
24
360-380
Початков с обертками до 25%
очистки хескерными валь¬
к числу штук в пробе
цами
То же
21
340-350
Початков с обертками до 30%
» »
17
330—340
Початков с обертками до 35%
Растения Гибрид 140 с по¬
40
70-80
Растения ручной уборки, уло¬
чатками
жены в штабель
Растения без початков
43
35—50
То же
Измельченная листосте¬
30—40
50-80
Преобладает стебельная мае
бельная масса пятой фазы
са
спелости
То же
15-20
20-30
Преобладают измельченные
160-190
листья и обертки
То же, сорт Стерлинг
70—75
Измельчена вся масса вместе
с початками молочно-воско
вой спелости
Зерно Гибрид ВИР 42
14
7С4
Зерно кондиционное свежеуб-
ранное
230
спелости. Столь резкое уменьшение количества и качества листьев
ухудшает кормовгую ценность незерновой части урожая кукурузы
к моменту уборки ее на зерно.
Насьппной вес початков зависит от степени их очистки
и колеблется от 330 до 470 кг/м3\ насыпной вес зерна пятой фазы
спелости при уделыном ело весе до 1,2 г/см3 составляет 600—
700 кг/м3\ насыпной ,вес измельченной на .силос Miaccbi зависит от ее
влажности и составляет 20—80 кг/м3, достигая \90кг/м3 (та :бл. 123).
,При более высокой влажности (24—27%) насыпной вес зерна
уменьшается до 670—640 кг/м3. Влажность влияет на насышюй вес
не только зерна, но и незерновой массы. Последняя может изме-
нять насыпной вес под влиянием многих факторов. На(пр,имер,
длина резки кукурузы на силос следующим образом влияет на на¬
сыпной вес кукурузы (сорт Лиминг, вторая фаза>, Московская
область, 1963 г.):
длина резки, мм 10—20 30—40 60—70
насыпной вес, кг/м3 190 170 150
От этой закономерности бьивают значительные отклонения, зави¬
сящие от других факторов, например от диаметра стебля. Замече¬
но, что наиболее плотная насыпь измельчен'!ной массы образуется
тогда, когда длина резки равна диаметру стебля.
Здесь речь идет о насыпном весе массы, помещенной в емкость
небольшой высоты (до 500 мм). С увеличением высоты слоя уве¬
личивается насьипшой вес, так как имеет место уплотнение под
влиянием собственного веса. Аналогичный результат получают
статическим сжатием массы. Например, при уплотняющих нагруз¬
ках не менее 0,1 кг/см2 объемный вес уплотненной массы уу сос¬
тавляет
Для кукурузы, выращенной на силос (вторая фаза спелости),
и для нагрузок, равных 0„1 кг/см2, значения коэффициента k при¬
водятся в табл. 124. Следовательно, надо ожидать тем лучшее
Длина резки, мм
Коэффициент k
10—20
30—40
50—60
70-80
1,96
1,89
1,85
1,70
231
использование емкостей при силосовании куку/р/узы, чем мельче
резка; это объясняется двумя причинами: повышенной рыхлостью
естественной насыпи при к/рунной резке и пониженным коэффи¬
циентом уплотнения ее.
М е х анич ею К1и е свойства. В четвертой фазе спелости
стебли обладают наибольшей прочностью на растяжение. Разру¬
шающая нагрузка при продольном разрыве может достигать
600 кг. Она неустойчива по годам, зависит от диаметра стебля,
биологического места разрыва и для середины стебля составляет
70—170 кг.
Разрушающим нагрузкам соответствуют относительные удли¬
нения, составляющие обыкновенно 1,7—1,9% для стебля четвертой
фазы и 0,в—1,0% для стеблей пятой фазы спелости.
Разрывные нагрузки для ,ножш початка тоже зависят от диа¬
метра, а также от места разрыва. Наиболее слабым местом в нож¬
ке является оечение, проходящее в непосредственной близости
к основанию початка. Разрывное усилие для этого сечения состав¬
ляет примерно 30—'МО кг (табл. 125).
Таблица 125
Разрывные статические нагрузки для стебля кукурузы
и плодоножки початка, кг
Фазы спелости
Диаметр, мм
4-я
5-я
Середина стебля:
до 10
80-100
70—100
10—15
110-150
110—140
15—20
130—170
120—160
Плодоножка початка у его основания:
до 14
30—60
40—70
14—18
40 -70
50—80
больше 1&
70-100
80-11Э
У других сечений ножки разрывные нагрузки больше приве¬
денных в 1,5—2 раза.
Следовательно, при отрыве початка вальцами на его основание
действует оила от 30 до 110 кг. Если эти усилия передаются стеб¬
лю (например, при пиккерном способе уборки), то крепость его
вполне достаточна, имеется обыкновенно не менее двукратного
«запаса прочности». Однако если названная сила действует на
корневую систему растений, то прочность последней может ока¬
заться недостаточной; так как усилия теребления кукурузы в чет¬
вертой фазе обычно колеблются от 101 до 80 кг, а для стареющих
растений в пятой фазе связь с почвой уменьшается до 78—26 кг,
в зависимости от диаметра стебля и степени возрастных изменений
корневой системы. Здесь, как и во многих других случаях, проявля-
232
('тся з-акон связи механических свойств с .возрастом растения. Для
ВИР 42 характерно следующее увеличение, а затем падение проч¬
ное™ связи растения с почвой за вегетационный пер-иод (ib кг):
в период появления 3-го листочка, через месяц
после всходов
1—1,5
» »
» 4-го » »
1 ч9
месяца
3—5
» »
» 6—7-го » »
2
»
18—20
» »
» 7—8-го » »
272
У>
25—30
» »
» 8—9-го » »
3
» т е перед
цветением
40—50
Первая и вторая фазы спелости
60—80
Третья
и четвертая фазы спелости
ЬО—100
Пятая фаза спелости
26—78
Прочность крепления оберточного листа к ножке выражается
усилием Р0 при отрыве его в направлении, нормальном к оси
нож1Ки, а прочность оберточного листа—разрывной нагрузкой Pv,
возникающей при его продольном растяжении. Обе величины
варьируют в пределах, указанных в табл. 126.
Таблица 126
Усилия отрыва (Р0) и продольного разрыва (Рр)
оберточных листьев, покрывающих початок
Уси1ия, кг
Оберточные чистья
4-я
фача
5-я фаза
Ро
рР
Ро
Нижние № 1— 5
Верхние № 6—10
7-8
8—9
8—12
12—16
7—8
8-9
9-14
14-18
Сопротивление стебля изгибу на двух onqpax характеризуется
усилием Ри, при -котором происходит его излом, и стрелой проги¬
ба f. У стебля диаметром 24—25 мм (при расстоянии между опо¬
рами 100 мм) излом наступает при значениях Ри, указанных
в табл. 127.
Таблица 127
Усилия излома и прогиб стебля на двух опорах
Усилия излома, кг
Стрека прогиба, мм
Части стебля
4-я фаза
5-я фаза
4-я фаза
5-я фаза
Нижняя треть
Середина
Верхняя треть
40—50
25 35
15-25
30-40
20-30
15—20
25-40
20-30
25 - 35
15-20
20-30
25-35
Изгиб растения на корню с использованием его естественной
консольной заделки в почве показывает, что отклонение стебля от
вертикали на угол а=11° допустимо. Разрушение (излом) стебля
233
нормальной толщины может произойти в там случае, если планки
мотовила или нож жатки отогнут стебель на угол больше 20°. Воз¬
можные колебания угла а показаны ниже (табл. 128).
Бели изгибающая юила нрлложена на малом (расстоянии от
места заделки (300—400 мм), то имеет место не излюм стебля,
а его корчевание. Для выкорчевывания стебля из почвы требуется
усилие 10—20 кг (в четвертой фазе) и 5—S кг (в пятой фазе),
в зависимости от диаметра образца, или в переводе на корчующий
момент — от 4,4 до 1,62 кгм.
Таблица 128
Параметры консольного изгиба стебля на корню
в период уборки урожая. Сорт Миннезота 13 экстра
Фазы спелости
Диаметр
стебля
в нижней
трети,
мм
Усилие
изгиба
в момент
излома,
кг
Ломающий
момент,
кгм
Угол
излома,
<х°
Стрела
npoi иба
стебля
перед
изломом,
мм
Высота
точки
стебля, где
произошел
излом, см
21—25
1,1
1,1
11
48
55
л
26-30
2,0
2,5
20
95
74
4
31-35
2,7
3,1
24
101
54
36-40
3,1
3,7
21
52
Среднее
30
2,48
2,59
21
85
57
21-25
1,3
1,4
24
28
26
к
26-30
1,4
1,6
20
68
38
О
31-35
1,4
1,5
18
Г) 2
35
36-40
2,7
3,1
19
75
54
Среднее
30
1,67
1,87
19
57
39
Изгиб початка по той же схеме, что и для стебля, показал, что
его излюм наступает обычно при величине прогиба 10—16 мм и при
нагрузке равной
Pn=Py*Sj
где Рц—нагрузка, необходимая для излома образца, кг;
Ру — удельное сопротивление излому, кг/см2\
S —площадь .сечения образца, см2.
Для гибрида ВИР 42 характерные значения Ру для початков
приводятся в табл. 129.
Кроме теребления излома и корчевания нарушить связь расте¬
ния с почвой можно также и резанием. Для оценки названных
«выше деформаций, особенно для понимания процесса резания,
важно знать особенности конструкции образца. На рис. 83 схема-
234
Таблица 129
Удельное сопротивление излому початков ВИР 42
4-я фаза |
5-я фаза
Показатели
влажность зерна в початке,
%
34
25
22
15
Среднее Ру, кг)см2
Колебания от — до
2,6
3,5-1,8
3,1
3,6-2,4
3,8
4,9—2,8
4,8
6,1-4,0
тически изображено поперечное 'селение стебля кукурузы (оно не¬
однородно). Ткани сердце/вины, расположенные .в центре сечения,
почти не несут механических нагрузок в процеюсе роста и развития
растения и .состоят из паренхимных клеток, не -способных оказать
существенное -сопротивление изгибу, растяжению или резанию.
Этим деформациям сопротивляются в основном ткани древесины,
расположенные кольцеобразно, именно они несут статические наг¬
рузки («вес плодов) и динамические (порывы ветра и т. ст.). Пло¬
щадь кольца не пре/вышает 0,3 общей площади сечения стебля.
Неоднородность сечения, округлая форма, а также анизотроп¬
ные свойства следующим образом сказываются на процессе пере¬
резания стебля.
Под .влиянием силы Р нож 2, 'встретившись ic образцом 1
(рис. 84), стремясь сжать его, делает сначала вмятину на перифе¬
рийных тканях стебля глубиной до 0,3 D. В дальнейшем при увели¬
чении нагрузки до Р\ лезвие ножа разрезает первую порцию пери¬
ферийных тканей стебля. Этому -моменту, как правило, соответст¬
вует нагрузка Pi=0,4Pmax, где Ртах — (наибольшее сопротивление
образца за рабочий ход ножа на пути D.
Рис. 83. Схема попе¬
речного сечения стеб¬
ля кукурузы:
С — сердцевина: D-дре-
весина.
Рис 84. Схема испытания
стебля на срез:
/ — образец, 2 — нож, 3— про¬
тиворежущая пластинка.
235
Бывают образцы, при резании которых Pi = Ртах, особенно у
стеблей, легко сплющивающихся, обладающих повышенной твер*
достью коры. В большинстве же случае© Pi < Ртах*, .последнее обыч¬
но возникает после того, как лезвие достигнет центра сечения об¬
разца. Увеличение давления ножа больше Pi вызывает отрезание
стружки, которая по мере заглубления ножа деформируется (.изги¬
бается) тем сильнее, чем больше толщина ножа t и меньше тол¬
щина спружки I.
Характер деформации стружки следует учитывать при анализе
процесса измельчения кукурузы на силос. Изгиб иногда вызывает
раскалывание стружки вдоль волокон, например по плоскости АВ.
Раскалывание считается полезным при измельчении для силосова¬
ния культур, особенно грубостебельных. Наблюдаются массовые
случаи раскалывания стружки, когда толщина ее (длина резки) не
превосходит 30 мм, однако подавляющее количество стружек при
измельчении кукурузы раскалывается не по плоскости симметрии,
а по месту сочленения древесины с сердцевиной, т. е. по плоскости
АВ, отстоящей от передней кромки образца на незначительную ве¬
личину т, равную толщине стенки древесины. Поэтому отделенная
от образца стружка по форме представляет неполный цилиндр (с
отколотым сегментом).
Отколотая часть остается ;на образце в виде недорезанной плас¬
тинки древесины длиной I и толщиной т. Этот момент на пути но¬
жа замечателен тем, что до него сопротивление образца изгибу ве¬
лико по сравнению с сопротивлением резанию (круглое сечение),
а после него — наоборот, поскольку недорезанная пластинка дре¬
весины хорошо сопротивляется резанию и плохо — изгибу. Из-за
этого дальнейшее движение ножа не режет, а отгибает пластинку
и затаскивает ее в зазор между ножом 2 и противорежущей плас¬
тинкой 3.
На высоте среза 100 мм от уровня почвы усилие резания стебля
достигает, в зависимости от диаметра, 45 кг у растений пятой фазы
и 70 кг — у растений четвертой фазы (табл. 130).
Таблица 130
Сопротивление резанию стеблей кукурузы разного диаметра
Диаметр стебля, мм
Максимальное сопротивление, кг
3-я и 4-я фазы
5-л фаза
20-22
30-36
10—23
22—24
36—39
21-24
24-2о
38-50
22-25
26-28
40-60
30-36
28-32
50—70
35—45
Указанные явления .неполного перерезания наблюдались в каж¬
дом опыте с консольным краплением образца, т. е. когда отсутст¬
вовал жесткий lyroop (на рис. 84 показан стрелкой R), способный
236
ограничивать отклонение .отрезаемой частицы. Явление отгиба не¬
дорезанной пластинки характерно не только для статического ч
динамического резания на приборах, но и для всех -производствен¬
ных измельчителей барабанного типа. В их работе отгиб является
одной из причин неравномерности массы кукурузы, измельчаемой
для силосования. Как правило, от барабанного измельчителя по¬
лучают частицы длиной /, 2/, 3/ и более, в зависимости от того,
первый, второй, третий или последующий нож барабана отрежет
пластинку древесины. В опытах с поставленным на место упоро-м
явлений недореза и отгиба не наблюдалось, но сильно возрастала
эн ер гене м к ос т ь ре зан и я.
Исследования резания кукурузы, проведенные в разные годы,
без упора, при помощи стального ножа с остротой лезвия не ниже
чем 50 |ы, без скольжения, показали, что усилия Ртах зависят в
первую очередь от возраста растения. Так, для сорта Лиминг они
составили (в кг на срез, на высоте 100 мм от почвы): за 15 дней
до первой фазы 5—10 кг, в первой фазе— 10—15, во второй фазе —
15—20, в третьей фазе — 20—30, в четвертой фазе — 40—50 и в пя¬
той фазе—30—40 кг. От фазы к фазе изменяется не только сте¬
пень одревеснения клеток, но и поперечные размеры сечения
стебля.
Приближенный расчет усилия на перерезание можно проводить
с учетом площади сечения на основании следующей эмпирической
зависимости:
Р max — Р у *5,
где Ртах—максимальное сопротивление образца за рабочий ход
ножа, кг;
PY — у/дельное сопротивление, кг/мм2 сечения;
S — площадь сечения образца, мм2.
Значение Ру можно брать из таблицы 131.
Таблица 131
Удельное сопротивление резанию по фазам спелости кукурузы
Фаза спелости
Состояние растения
Влажность,
%
Удельное сопротивление
резанию
при стати¬
ческой нагруз¬
ке, Ру ,
кг\мм2
при динамиче¬
ской нагруз¬
ке а, кгсм!мм2
1
Цветение метелки
90
0,06
0,05—0,06
2
Молочная спелость зерна
85
0,07
0,05—0,07
3
Молочно-восковая спелость
80
0,08
0,06-0,07
4
Восковая спелость
75
0,09
0,07-0,08
5
Поляая спелость
50-70
0,07
0,06-0,07
Примечание. Для 1—4-й фаз спелости влажность растения приведена
для гибрида ВИР 42, выращенного в условиях Мо*скавской области.
237
Значения Ру, приведенные в таблице, относятся к середине стеб¬
ля. Для нижней трети они больше названных на 40—50%, для
верхней трети на столько же меньше, потому что ткани вершины
молодые, .наименее одревесневшие.
Для других частей растения, испытанных отдельно, значения
Ру составляют (ib кг/мм2): для листьев 0,2—0,3; для пластинок,
изготовленных из древесины стебля, от 0,3—0,5 до 0,9; для парал¬
лелепипеда, изготовленного из сердцевины, 0,01—0,04 (поперек
образца) и 0,005—0,01 (вдоль образца). Здесь, как видим, анизо¬
тропность аердодвины выражена тем, что сопротивление продоль¬
ному резанию в 2—4 раза меньше, чем поперечному. Анизотроп¬
ность стебля ;в цело/м выражена значительно сильнее: для него ха¬
рактерно десятикратное уменьшение сопротивления продольному
(резанию по рравнению с поперечным.
Энергоемкость резания ножом с теми же названными выше па¬
раметрами, но при динамических нагрузках (скорость v до 4 м/сек
на маятниковом копре) .выражают количеством работы (А кем) на
один срез.
Работа А, как оказалась, зависит от возраста растения и обык¬
новенно составляет в первой фазе 18—28, во второй — 30—60, в
третьей — 50—70, в четвертой — 60—80 кгсм. Эти изменения ©о
времени, как и в случае резания статической нагрузкой, зависят
от увеличения поперечного сечения стебля и упрочнения его тка-
кей с возрастом. -Приближенный расчет можно проводить, .исходя
/из следующей эмпирической зависимости:
Л=0,785£>2а,
где А — работа на один срез в середиис стебля, кгсм;
D — диаметр стебля, мм;
а — удельная работа, кгсм/мм2 (по нормам, указанным в
табл. 131).
В центральных нечерноземных районах кукуруза вызревает
обычно только до 3—4-й фаз и убирается на силос в сентябре при
влажности не менее 85%. Для этого основного случая удельную
работу а можно принимать равной 0,15 (нижняя треть стебля),
0ЛО (средняя треть) и
0,06 кгсм/мм2 (верхняя треть).
Названные показатели отно¬
сятся к междоузлиям, но реза¬
ние по узлу существенно не
меняет их.
Початок 3—4-й фаз спелости,
а также лист соответствующе¬
го возраста оказывают удель¬
ное сопротивление резанию,
близкое к стеблю. Прочность
связи зерна со стержнем по¬
чатка характеризуется силой
Рис. 85. Схема корчевания зерна:
/ — кольцо, 2 — зерна подопытного пояса,
3 — стержень початка
его выдергивания или корчевания. В первом случае сила на¬
правлена нормально к оси початка и приложена к одному зерну,
во втором —параллельно оси и приложена к лрурпе зерен (рис. 85).
При выщергивании не играет никакой роли аила трения ,с окружа¬
ющими .зернами, так как перед опытом их удаляют, при корчевании
сила трения зерна по зерну оказывает существенное влияние на
энергоемкость процесса. В обоих случаях решающее значение име¬
ет фаза опелости (табл. 132).
Таблица 132
Прочность связи зерна со стержнем
Показате и
З-я фаза
4-я фаза
5-я фаза
21 /VIII
5-25/IX
1/Х
Влажность зерна, %
Усилие выдергивания зерна, кг
Усилие корчевания, кг на одно зерно
42-40
1,48
1/3
ЗГ) - 18
1,6-2,1
0,7-0,8
15
2,41
0,6
Как видаю из таблицы, усилие выдергивания изолированного
зерна увеличивается с возрастом от 1,48 до 2,41 кг, тогда как уси¬
лие корчевания уменьшается от 1,03 до 0,6 кг. Это объясняется си¬
лами трения зерна по зерну, которые увеличиваются с увеличени¬
ем силы F, проталкивающей стержень початка 3 через неподвижно
закрепленное стальное кольцо 1 и наклоняющей зерна 2 на угол
корчевания ф (рис. 85). В процессе наклона неизбежно смещение
каждого зерна относительно смежных, т. е. неизбежно трение, ко¬
торое, как показано ниже, тем меньше, чем спелее початок. Ничего
подобного при первом способе не имеется и сила выдергивания зер¬
на характеризует истинную прочность зерновой ножки на разрыв.
•Итак, энергоемкость обмолота и возраст початка находятся в
обр а тной з авишмости.
Таблица 13Э
Изменение прочности созревающего зерна
З-я фаза
4-я фаза
5-я фаза
Показатели
Схемы
21/VII1
5—17/1X
25-30,IX
нагрузок
Твердость т, кг/мм2 . . .
0,10
0,47
1,22
£
Разрушающая нагрузка,
кг/мм2
0,10
0.25—0,35
0,43
р&етгЛяя
|Р
Ломающая нагрузка,
кг/мм2
0,010 .
0,023-0,032
0,047
х=х
Влажность зерна, %
49
42-30
17
г
*е£
239
Механическую прочность зерна оценивают по/казателем твердо¬
сти и разрушающей нагрузкой при статическом сжатии, а та«кже
при изгибе. С возрастом зерна происходит упрочнение тканей и
показатели всех трех деформаций увеличиваются (табл. 133).
Изменение прочности зерна по фазам спелости обнаружено не
только при испытании статическими нагрузками, но и динамически¬
ми. Допустимая .скорость свободного удара жесшой лопастью
составляет 7 м/сек для зерна пятой фазы, около 15 м/сек —
четвертой и до 20 м/сек — третьей фазы спелости. Такая закономер¬
ность, при которой чем спелее зерно, тем меньшую нагрузку (удар¬
ную) оно способно выдержать, объясняется пластическими свойст¬
вами, которые постепенно утрачиваются с потерей -влаги созреваю¬
щим зернам. Слабая стойкость к дроблению у cyxoiro зерна
{W<\ 12%) подтверждается и показателем степени дробления га,
под которой понимают отношение числа частиц, полученных в ре¬
зультате удара, к числу частиц в исходном образце до удара
Показатель этот интенсивно нарастает от фазы к фазе
(табл. 134).
Таблица 134
Степень дробления зерна при скорости удара 20 м/сек
Исходное зерно
Конец
3-й фазы
4-я фаза
Начаю
5-й фазы
начало
конец
ВИР 42 урожая 1961 г.
ВИР 42 урожая 1962 г.
1,22
2,60
1,81
3,00
1,87
4,20
2,66
5,10
Свойства поверхности у растения характеризуют коэффициен¬
тами трения движения /д и покоя fc.
У всех элементов растения наиболее высокие значения получены
по резине, наименьшие — по фанере и полотну (табл. 135).
Таблица 135
Коэффициенты трения движения. Скорость трения до 3 MjceK
Наименование
Влажность
образца, %
фанера
сосновая
полотно
сноповя¬
зальное а
оверхпос
2*
£ = S
а о оэ
4
5
сталь
листовая
резина
техниче¬
ская
Зерно 4-й фазы спелости
36
0,34
0,31
0,39
0,57
0,62
Зерно 5-й фазы спелости
15
0,24
0,31
0,33
0,21
0,54
Стебель 5-й фазы спелости
13
0,25
0,35
0,32
0,25
0,86
Стебель 4-й фазы спелости
60
0,29
0,32
0,34
0,27
1 04
Обертка початка
16
0,25
0,37
0,25
0,2)
0,82
240
При взаимном трении (некоторых продуктов урожая приблизи¬
тельные значения fc составляют: зерно по зерну— 0,36; обертка по
обертке — 0,35; зерно по обертке — 0,29. Коэффициенты /с зерна
по зерну убывают <с уменьшением вла-жности.
Значения /с обертки по стали тоже зависят от влажности, т. е.
от фазы 'спелости, например:
фазы спелости . . З-я 4-я 5-я
влажность, % 63 .28 14
коэффициент /с 0,54 0,42 0,34
В некоторых условиях вместо скольжения может иметь место
качение. Для сухих початков наблюдается качение при следующих
минимальных углах наклона поверхности( в градусах к горизонту):
фанера полотно листовая резина
стать
початок без обертки ... 13 14 15 14
початок в обертке .... 17 19 18 18
Коэффициенты трения кукурузы убывают с ее возрастом почти
по всем поверхностям, что объясняется подсыханием. Коэффициен¬
ты внутреннего трения зерна по зерну также убывают от фазы к
фазе, что уменьшает энергоемкость обмолота початка пятой фазы
спелости по сравнению с предшествующими фазами.
ТЕХНИЧЕСКИЕ КУЛЬТУРЫ
Лен-долгунец
Физико-гмеханичесиие свойства льна-долгунца изучены на посе¬
вах в Московской, Калининской и Черниговской областях.
Размеры стебля льна имеют значение при уборке и первичной
обработке. Толщина стебля несколько больше у позднеспелых сор¬
тов по сравнению с раннеспелыми (табл. 136).
Таблица 136
Размерная характеристика растений льна (средние значения)
Название льна
Длина
стеблей,
см
Техническая
длина стеблей,
см*
Толщина
стеблей,
мм
Число коро-
бочес на
\расте1 ии
Ранний ....
76,6
70,2
1,3
2,2
Средний
80,0
71,5
1,4
2.7
Поздний
77,г
69,4
1,5
2,5
* От корневой шейки до первого разветвления.
Как правило, 'Количество коробочек на стебле возрастает по ме¬
ре увеличения его длины (табл. 137). В сырой массе снопа стебли
составляют по весу 79%, коробочки — 21%. Весовые и количествен¬
ные показатели приведены в табл. 138.
4i> Заказ 7393 ОД1
Усилие теребления растений зависит от mihohhx при¬
чин. На супесчаной почте для льна-долгунца оно составляет в сред¬
нем 960 г, а на суглинистой достигает 1450 г.
Таблица 137
Зависимость числа коробочек от длины стебля
Название льна
Длина стебля, см
Среднее число
коробочек на
стебле
45
55
65
75
85
95
105
Ранний . .
0,75
1,41
1,73
2,14
4,45
6,67
2,03
Средний . .
—
1,00
1,56
2,21
3,28
5,37
10,0
2,80
Поздний
• •
1,45
1,92
2,69
3,04
4,10
—
—
2,40
Таблица 138
Весовые и количественные показатели льна по расчету на 1 м2
Название льна
Вес растений, г
Количество стеблей, шт.
средн.
макс.
мин
с ре тп
макс.
мин.
Ранний
1282
1680
730
1494
2163
1018
Средний
1229
1650
810
1244
1940
800
Поздний
1310
1705
828
1395
1859
860
Таблииа 1391
Усилия теребления льна в зависимости от числа коробочек на растении
Усилил 1ерсблепия (в г) при числе
коробоче*
Место произрастания
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Московская об¬
ласть ....
Калининская об¬
ласть
530
773
730
930
780
955
770
989
880
1000
980
1120
1300
1168
1400
1312
1344
2ЮЭ
1С52
Усилие теребления стеблей льна находится -в прямой корреля¬
ционной зависимости -опт числа коробочек (табл. 139). Усилие отры¬
ва коробочек также зависит от размеров растений и числа коробо¬
чек:
число коробочек 1 3 5 7 9 И
усилие отрыва, г 773 318 200 167 149 146
Содержание влаги в стеблях льна к концу вегетационного перио¬
да закономерно снижается. В послеуборочный период содержание*
242
влаги (в стеблях льна находится *в прямой зависимости от влажно¬
сти ^окружающей среды. Влажность изменяет физико-механи/ческие
свойства, ,в особенности коэффициенты прения; ломмость стебля,
жесткость ((способность противостоять деформациям) и .прочность
на разрыв.
В период уборки в коробочках льна влаги содержится меньше,
чем в стебле.
Влажность стеблей колеблется от 42 до 67% при среднем зна¬
чении 58%, а 'влажность коробочек составляет в .среднем 45% три
колебаниях от 34 до 62%.
При тереблении величина коэффициента трения стеблей о де¬
литель обусловливает ширину захвата теребильной се.кщии; коэф¬
фициент трения стеблей, зажатых .в ремнях теребильных секций,
определяет ширину ремней и .величину давления на них; в мялке
диаметр плющильных вальцов также раюсчиты/вают в зависимости
от коэффициента трения. Поэтому без учета сил трения нельзя
пра!вильно рассчитать ни один технологический процесс уборки и
обработай льна.
Коэффициенты трения зависят от давления (табл. 140 и 141),
а та,кже от влажности (табл. 14)2).
Таблица 140
Зависимость коэффициентов трения покоя от давления
Матери 1л
Давление на стебель, кг
0,4
1,0
2,0
5,0
10,0
Лен по стали . . .
0,56
0,54
0,45
0,39
0,41
Лен по резине . . .
—
0,70
0,69
0,54
0,49
Лен по льну ....
0,68
0,56
0,45
0,39
0,42
Таблица 141
Зависимость коэффициентов трения движения от давления
Давление на стеЗель, яг
Материал
0,12-0,16
0,33
1,0
Лен по стали . . .
0,99
0,70
0,45
Возрастание .силы трения при увеличении влажности наблюда¬
ется лишь до известного предела, выше которого сила прения па¬
дает (присутствие свободной влаги на поверхности). Для коэффи¬
циента трения имеет существенное значение не влажность образца
в целом, а поверхностная влага. Кроме указанных факторов, на
16*
243
Таблица 142
Изменение коэффициентов трения в зависимости от влажности
Содержание влаги, %
Лен по
стали
коэффициенты
трения покоя
коэффициенты
трения движения
10-12
0,39
_
46
0,48
—
58
—
0,81
63
0,69
0,89
коэффициент трения влияют и другие условия: характер и размер
поверхности, продолжительность соприкосновения, положение об¬
разца. Поэтому получаемые результаты повторных и контрольных
опытов не всегда тождественны.
Сопоставление коэффициентов трения показывает, что в неко¬
торых случаях трение движения больше трения покоя, в 'ряде слу¬
чаев трение движения меньше прения покоя. Объяснение здесь
следует искать в различном сочетании факторов (табл. 143).
Таблица 143
Коэффициенты трения покоя льна-долгунца
(средние значения)
Материал
Влаж¬
ность, %
Поверхность трения
с га ль
листовая
резина
дерево
полоню
Стебли свежие
57,2
0,54
0,87
0,51
0,70
60,5
0,51
0,90
0,49
0,74
62,4
0,55
0,85
0,55
0,81
Коробочки свежие
25,3
0,36
0,78
0,38
0,73
39,7
0,43
0,80
0,42
1,10
64,2
0,51
0,90
0,51
0,93
По существу трение покоя представляет .собой тоже прение
движения, но только при очень малой скорости. Если исключить
фактор продолжительности соприкосновения (увеличивающий си¬
лу прения), то очевидно, что при малых скоростях количество то¬
чек соприкосновения в единицу времени трущейся лары должно
быть меньшим, и, следовательно, должна быть меньше сила трения.
Однако это справедливо лишь для абсолютно упругих тел. Нали¬
чие вязких деформаций может значительно изменить картину,
ибо неровности, вызывающие трение, сжимаясь и сгибаясь при пер¬
воначальном .соприкосновении, в условиях достаточно большой
скорости не успевают восстановиться, что влечет к искусственному
244
выравниванию поверхности, а значит к уменьшению шл и коэф¬
фициентов прения. Наконец, фактором, обусловливающим соотно¬
шение между трением движения и прением покоя в авежем расти¬
тельном сырье, является то, что в процессе истирания и поврежде¬
ния поверхностных слоев обнажаются более влаганооные слои ма¬
териала, что естественно повышает коэффициенты трения.
В зависимости от соотношения этих факторов (вязкости, обди¬
рания неровностей, продолжительности с oinp и кос hioib ен и я и (поверх¬
ностной влаги) 'величина коэффициента трения движения может
быть больше или меньше коэффициента прения покоя.
Прочность стеблей является критерием качества мате¬
риала и применимости того или иного технологического .процесса.
Определение, прочности на разрыв стеблей льна проводилось
по величине максимального усилия при медленном нагружении
образца (на рычажном динамоменре) и по величине работы, зат¬
рачиваемой на динамический разрыв на копре. Для стеблей льна
разрывное усилие составляет обычно от 2,1 до 7,5 кг.
Т <а и ц а 1*4
Прочность стеблей льна в зависимости от их диаметра
Диаметр стеблей
по классам, мм
Геометрическое
поперечное
сечепие, мм'л
Усилие на
разрыв,' кг'
Разрушающее
напряжение,
KZfMM2
0,6-0,8
0,39
2,3
5,9
0,9—1,1
0,79
4,1
5,2
1,2—1,4
1,34
5,1
3,8
1,5-1,7
2,00
6,2
3,1
1,8-2,0
2,83
7,4
2,6
2,1-2,3
3,81
9,0
2,4
2,4-2,7
4,91
10,0
2,0
Таблица 145
Изменение прочности на разрыв по высоте растения льна
Статический разрыв
Часть стебля
содержание
напряжение
влаги, %
усилие, кг
Fr, кг1мм2
Комлевой отрезок
58
5,3
2,6
Средний » .
57
5,5
4,4
Верхний »
56
3,7
5,4
На прочность значительное влияние оказывает диаметр стебля.
По мере перехода от более толстых стеблей к тонким разрушающая
нагрузка уменьшается, но разрушающее напряжение возрастает,
поскольку с уменьшением диаметра процентное содержание волок¬
245
на увеличивается, следовательно возрастает относительная проч¬
ность стебля (табл. 144). Последняя изменяется и по вьюоте расте¬
ния (табл. 146).
Стебли лына в состоянии перестоя одревесневают, отчего воз¬
можность повреждения его при динамических воздействиях увели-
чивается. Показатели прочности .в период перестоя заметно умень¬
шаются (табл. 146).
Таблица 146
Изменение прочности стеблей льна на разрыв по фазам развития
Фазы развития
Статические
испытания
Динамические
испытания
усилия,
кг
напряже¬
ние, KZjCM-
^г)
работа,
кгсм
удельная
работа,
кгсм1см3
Цветение
2,9
14,9
1,04
0,33
Молочная
5,0
22,9
1,15
0,48
5,8
21,2
0,80
0,44
Желтая
6,2
22,4
1,46
0,61
Полная
5,7
23,1
0,84
0,51
5,5
20,0
0,78
0,36
Модуль пропорциональности для льна, а также для лубяного
сырья различных культур представлен в табл. 147.
По мере созревания растения и потери .влага величина модуля
возрастает.
Растительное сырье, в том числе лен, практически не имеет
предела упругости, и даже при незначительных нагрузках возни¬
кают остаточные деформации. Величина этих деформаций имеет
наибольшее значение для древесины, неоколько меньшее — для
луба.
Стебли лубжных растений, .вследствие чрезвычайно большого
отношения длины к диаметру, легко подвержены изгибу-излому.
В среднем на излом стебля льна затрачивается работа 0,2—0$ кгсм,
на разрыв— 1,0—2,0 кгсм. При всяком эксцентричном приложении
нагрузки скорее происходит излом стебля, чем разрыв его.
Деформацией излома широко пользуются для разрушения стеб¬
лей в процессе первичной обработки. Сдвигающие напряжения,
возникающие при изгибе-изломе, используются для преодоления
сил связи между лубом и древесиной.
Жесткость £7, представляющая собой произведение модуля
упругости на момент инерции поперечного сечения, является основ¬
ным физическим показателем, обусловливающим поведение тела
при изгибе. Жесткость определяет величину усилия, возникающего
при отгибе стеблей, и в значительной мзре работу режущего аппа¬
рата и мотовила. В данном случае использован метод неггааредст-
246
Таблица 147
Модуль пропорциональности для лубяного сырья в сравнении
с другими материалами
Материал
Модуль пропор¬
циональности,
кг/мм2
Лен
Стебли:
1 500
ранняя
желтая спелость
полная
спелость
2 300
сухие .
3300
Луб
2 600
Древесина
Конопля
3 000
Стебли:
ранняя
желтая спелость
1300
полная
спелость
2 100
сухие
3700
Луб:
ранняя
желтая спелость
400
полная
спелость
1 100
сухой
2 100
Древесина:
полная
спелость
1 900
сухая
Кенаф
3 200
Луб:
полная
спелость
945
сухой
Канатник
2 100
Луб:
полная
спелость
1020
сухой
1720
Сталь
21 000
Чугун
7 500
*
Медь
8 000
Сосна
900
Дерево твердых пород . .
220Э
венного определения жесткости, основанный а вибрацил консольно
закрепленного стебля, несущего некоторую массу на конце:
4л2 /3 Q
FJ —
3G Т2 *
где
33G
Q=P f .
V Т 140
Для определения жесткости надо учесть длину консоли I, вес
груза Р, период колебания Т и вес стебля G. /
Для свежеубранных стеблей жесткость их существенно зависит
от диаметтра (табл. 148).
247
Жесткость различных стеблей
Таблица 148
Материал
Внешний
диаметр, мм
Жесткость,
кгсмл
Конопля:
стебли
толстые
7,5—8.5
1700-2000
»
средние
5,5-6,5
390—600
тонкие
3,5-4,5
84-125
Лен:
стебли
толстые
1,75-1,8
4,75-5,47
»
средние
1,2-1,25
1,58-2,01
»
тонкие
0,90
0,92
Пшеница:
стебли
толстые
3,0-3,15
27,79—34,5
»
средние
2,5—2,65
15,48-18,99
»
тонкие
2,0-2,05
4,2-6,47
На величину критического радиуса изгиба на полуконусе влия¬
ет диаметр стебля: /при увеличении диаметра величина радиуса
увеличивается. Критический радиус зависит от фазы раз/вития ра¬
стения (более зрелые стебли имеют больший критический радиус
изгиба) и от зоны стебля; верхняя часть более гибка, чем комле¬
вая (даже при одинаковых диаметрах). Излом происходит в том
случае, когда в растянутой зоне стебля возникают напряжения,
равные разрушающим. Критический радиус кривизны для льна
не превышает 94 мм (табл. 149). Радиус излома для нижней трети
стебля заметно больше, чем для верхней.
Процесс изгиба-излома протекает в две фазы. Периая — общий
изгиб, когда в деформацию втянут весь объем при достаточно боль¬
шом радиусе кривизны. Вторая — местный изгиб, при котором ра¬
диус кривизны резко уменьшается — деформация локализируется
на небольшом участке.
Таблица 149
Радиус кривизны стебля, вызывающий его излом
Материал
Диаметр .
стебля, мм
Радиус
излома, мм
Стебли льна сухие
0,74
40
1,11
65
1,64
94
Стебли льна свежие
0,85
49
1,25
47
1,85
47
Поперечник в месте изгиба деформируется ((сплющивается).
Вследствие неравнопрочности луба на растяжение и древесины на
сжатие нейтральный слой перемещается вдеерх, располагаясь непо¬
средственно под лубом.
248
Хлопчатник
Объектами изучения физико-механическшх свойств были семена
и растения хло/пчатвика районированного сорта 108-Ф. Использова¬
ны семена, обработанные на 1-м хлопкоочистительном заводе в
г. Ташкенте (опушенные, опушенные дражированные и оголенные)
и растения хлопчатника на опытном поле Института селекции и
сем ено/во|дст)ва УзССР.
В результате измерений средняя длина оголенных семян оказа¬
лась наименьшей, опушенных увлажненных — наибольшей по срав¬
нению с опушенными и опушенными дражированными (табл. 150).
Таблица 150
Размеры семян хлопчатника, мм
Вариант опыта
Влажность, %
Длина
Ширина
Толщина
средн.
о
X
СО
X
S
S
средн.
а
1C
«
X
я
средн.
U
Ъ£
3
X
5
Опушенные семена . .
5,2
9,7
11,4
7,8
5,2
6,3
4,3
4,6
5,6
3,3
Опушенные увлаж¬
ненные
39,6
11,3
12,6
9,9
5,9
7,1
4,6
5,2
6,4
3,5
Опушенные дражиро-
ваиные
5,4
10,6
11,4
9,0
5,2
6,2
4,3
4,5
6,0
3,3
Оголенные
5,8
9,3
10,5
7,8
5,2
6,2
4,3
4,4
5,6
3,3
После 15-часового увлажнения длина семя.н увеличилась на
1,5 мм, ширина — на 0,78 мм и толщина — ,на 0,64 мм.
•При наличии разницы в длине семян после их увлажнения не¬
возможно применять одни и те же диски, в высевающих аппаратах
Таблица 151
Парусность семян хлопчатника
№ фракций
Скорость воз¬
душного потока,
м/сек
Оголенные семена
Опзшенные дражированные
количество
семян, -шт.
вес семян, г
абсолютный
вес, г
количество
семян, %
количество
семян, шт.
вес семян, г
абсолютный
вес, г
количество
семян, %
1
9,0
15
1,6
106
5,4
17
1,9
112
7,1
2
9,4
47
5,1
109
17,2
32
3,9
122
13,3
3
10,0
46
5,1
111
16,5
74
9,3
125
31,0
4
10,6
63
7,1
112
23,0
52
6,6
127
21,7
5
П,1
56
6,6
118
20,5
43
5,5
129
17,8
6
11,7
45
5,5
122
16,1
18
2,4
133
7,5
7
12,2
4
0,5
130
1,3
4
0,5
135
1,6
249
хлопковых -сеялок. Дражирование изменяет размеры семян намного
м-еныие, чем услаждение.
По парусным свойствам опушенные др-ажироюанные семена не¬
существенно отличаются от оголенных, если не считать того, что
воздушный поток со скоростью 10 м/сек (выносит несколько боль¬
шее количество семян (51,4%) по сравнению с оголенными (39,1%)
(табл. 151).
Утол естественного откоса у оголенных семян заметно меньше,
чем у опушенных др а жированных (табл. 152).
Таблица 152
Углы естественного откоса семян хлопчатника
Вариант опыта
Влаж¬
ность,
%
Угол естественного
откоса, град
Коэффициент
внутреннего трения
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Опушенные семена
6,7
37
41
33
0,75
0,87
0,65
Опушенные дражированные . .
6,5
34
35
33
0,68
0,71
0,65
Оголенные
5,8
29
30
28
0,57
0,59
0,54
'По относительной сыпучести :разн1ица между опушенными дра-
жированными и оголенными семенами доставила при оцен/ке по
12-балльной шкале один балл.
коэффициенты трения покоя семян хлопчатника оказались раз¬
ными .в зависимости от цред посев ной подготовки семян, их влажно¬
сти и материала рабочей поверхности, (табл. 153): (наибольшие
коэффициенты трения покоя у опушенных 'увлажненных семян,
наименьшие — у оголенных. По стали коэффициент трения покоя
увлажненных семян состагаил в среднем 0,68, а у семян оголен¬
ных— только 0,29. На фрикционные свойства семян хлопчатника
значительное влияние оказывает влажность. Например, для одина¬
ково опушенных семян при влажности 5,2% коэффициент прения
по стали был 0,45, -а при влажности Э9,6% —0,68.
Таблица 153
Коэффициенты трения покоя
Вариант опыта
Влажность, %
сталь
и
еэ
сталь окра- g1
шенная &
о
понерхпе
X
<и
к
S
н
<п
S
ч
о
в
п
ч
фанера
ремень про¬
резиненный
Опушенные семена
5,2
0,45
0,27
0,51
0,59
0,95
Опушенные увлажненные
39,6
0,68
0,56
0,65
0,9,9
1,24
Опушенные дражированные
5,4
0,39
0,34
0,38
0,31
0,65
Оголенные
5,8
0,29
0,24
0,33
0,32
0,55
250
Коэффициенты трения движения в большинстве случаев мень¬
ше, чем при трении покоя, особенно то (прорезиненному ремню
(табл. 154). Показатели ко&ффвдиентав трения движения у дра-
жированных -сам ян очбнь близки к таяшм показателям у оголенных
семян.
Из испытанных рабочих поверхностей наименьшие коэффициен¬
ты трения даиже/ния семян хлопчатника наблюдаются по фанере,
наибольшие — по .прорезиненному рем,ню.
Таблица 154
Коэффициенты трения движения
Вариант опыта
Влажность, %
сталь
эабочие
а
ы
о OS
л 2
5 *
Н S
о Э
поверхнс
ас
а
к
S
н
СП
S
S?
о
с
н
фанера
ремень про¬
резиненный
Опушенные семена
5,2
0,29
0,23
0,33
0,24
0,35
Опушенные увлажненные
39,6
0,48
0,44
0,37
0,29
0,48
Опушенные дражированные
5,4
0,35
0,29
0,31
0,21
0,35
Оголенные
5,8
0,32
0,26
0,30
0,26
0,41
Семена хлопчатника, подвергнутые статическому сжатию, де¬
формируются; отмечается относительно низкая механическая проч¬
ность оголенных семян по сравнению с другими. Разрушающие
нагрузки при сжатии оголенных семян (10,7 кг) на 16—20% мень¬
ше по сравнению с опушенными семенами (12,7 кг). Др а жирование
семян не понижает их «прочности три статических нагрузках
(табл. 165).
Таблица 155
Показатели прочности семян хлопчатника при сжатии статической нагрузкой
Вариант опыта
Влаж¬
ность, %
Ьсилие, кг
средн.
макс.
мин.
Опушенные семена
8,5
12,7
20,3
3,8
Опушенные дражированные
12,5
12,5
20,1
5,3
Оголенные .
10,7
10,7
19,0
4,5
В зависимости от способа предпосевной подготовки семян их
прочность изменяется от динамических нагрузок (табл. 156). Наи¬
более прючными оказались дражированные опушенные семена.
Оголенные семена обладают пониженной -прочностью, что объяс¬
няется травмированием их на дел ин тер овощных машинах. По
удельной работе на срез наиболее прочными были дражираван-
251
ные семена (0,08 кгсм/мм2), а наименее прочными — увлажненные
(0,05 кгсм/мм2). Опушенные семена при влажности 8,5% прочнее,
чем при влажности 32,7%.
Таблица 15G
Показатели прочности семян хлопчатника при динамических нагрузках
Вариант опыта
Влаж¬
ность,
%
Расход энергии
на срез одного зерна,
кгсм
Удельная работа на
срез одно] о зерна,
кг см/мм1
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Опушенные семена
8,5
1,57
1,92
1,04
0,07
0,08
0,03
Опушенные увлажненные .
32,7
1,60
2,40
1,04
0,05
0,06
0,03
Опушенные дражированные
8,0
1,81
2,63
1,16
0,08
0,09
0,03
Оголенные
6,6
1,17
1,55
0,78
0,05
0,08
0,02
Физико-механические свойства растений хлопчатника связаны
с их формой и размерами. Средняя высота растений хлопчатника
сорта 108-Ф равна 94,8 см, ширина куста вдоль рядка 43,2 см, по¬
перек рядка— 31,6 см, диаметр стебля у семядольного узла —
12,6 мм. Число коробочек на одно-м растении изменяется от 4 до
33 шт. (табл. 157). Длина междоузлий по высоте стебля находится
в пределах от 1 до 11 см. Средняя длина семи нижних междоузлий
составляет 2,8 см, семи средних — 5,3 см, шести верхних — 6,4 см.
Таблица 157
Основные размеры растений хлопчатника
11оказа1 ел и
Средние
Максималь¬
Минималь¬
ные
ные
Высота, см
94,8
116
74
Ширина куста, см.
43,2
70
16
вдоль рядка ....
поперек рядка . . .
31,6
64
10
Диаметр стебля, мм . .
12,6
17
9
Число узлов ....
18,7
21
14
Длина междоузлия, см . .
5,2
11
1
Число симподиальных ветвей
. .
9,8
15
5
Длина корня, см
23,9
36
И
Общее число коробочек
Вес растения, г
. . .
12,7
245,9
33
695
4
90
Вес коробочек, г ....
9,6
15
6
При продольном разрыве симподий прочность их колебалась ®
■больших пределах — от 3,3 до 42,1 кг, что обусловлено различием
диамепра симподий.
Наиболее часто наблюдались колебания величин разрывных
нагрузок у симподий в диапазоне 20—26 кг (ггабл. 15в).
252
Таблица 153
Зависимость усилия разрыва симподия от его диаметра
Классы диаметров
симподий, мм
Усилие, кг
средн.
макс.
мин.
2,0-3,0
10,4
15,4
3,3
3,1—4,0
20,7
37,3
7,3
4,1-5,0
22,7
42,1
7,0
5,1-6,0
26,0
36,7
15,6
6,1-7,0
26,8
33,7
20,1
Усилия отрьива симподий от «стебля зависят в первую очередь
от направления нагрузки. Ушли я возрастают с увеличением диа¬
метра симподий и достигают 20,4 кг три направлении оилы по оси
симподия, а при направлении юилы по оси отебля—17 кг (табл.
159). Усилия отрыва симподия зависят также и от угла отхода сим¬
подия от стебля. При направлении усилий по оси стебля увеличе¬
ние угла отхода с 40 до 70° уменьшило усилие отрыва с 11,7 до
8,1 кг (табл. 160).
Таблица 15‘)
Зависимость между усилием отрыва симподия от стебля и диаметром
симподия
Диаметр симподия, мм
Направление действия усилий
3,5-4,5
4,51-5,50
5,51-6,50
6,51-7,50
По оси симподия
По оси стебля
16,6
8,6
18,4
9,2
18,7
12,5
20,4
17,0
Таблица 160
Зависимость между усилием отрыва симподия от стебля и углом
между ними
Угол между симподием и стеблем, град
Направление действия
усилий
40—50
ОД-СО,0
60,1-70,0
По оси симподия ....
17,0
18,8
18,5
По оси стебля . . .
11,7
9,9
8,1
Усилие опрыва основной маюсы коробочек (72%) от симподиев
находится в пределах 5,2—11,29 кг. На усилие обрыва коробочек
оказывает влияние диаметр плодоножки, а также угол крепления
ее к симподию (табл. 161).
253
Таблица 161
Усилие отрыва коробочки в зависимости от угла между плодоножкой
и симподием
Угол, град
20-30
30,1-40,0
40,1-50,0
50,1-60,0
60,1-70,0
Усилие, кг
7,4
8,2
7,8
6,8
6,3
Большинство коробочек (72%) характеризуется ушли ем отры¬
ва хлопка-сырца от створок <в пределах от 71 до 121 г; icpepHee
усилие отрыва—ИЗ г.
Средн-ее уаилие тереблегашя растений хлопчатника при влажно¬
сти поч1вы 13% и плотности (ib горизонте 10—20 см) 25,9 кг!см2
составило 36,8 кг (табл. 162). С увеличением диаметра стебля и
длины корня усилия теребления повышаются (табл. 163 и 164).
Таблица 162
Усилие теребления растений хлопчатника
Усилие, кг
Влажность
почвы, %
Плотность
почвы, кг/см2
Диаметр
стебля, мм
Длина
корня, см
средн.
макс
мим
12,9
25,9
12,5
23,0
36,8
88,0
16,0
Таблица 163
Усилие теребления хлопчатника в зависимости от диаметра стебля
Диаметр стебля, см
9-11
11,1-13,0
13,1-15,0
15,1-17,0
Усилие, кг
30,2
38,4
39,7
53,0
1 а б л и ц а 104
Усилие теребления хлопчатника в зависимости от длины корня
Длина корня, см
11-16
17-22
23-28
29-34
35-40
Усилие, кг
24,2
37,9
39,9
40,9
42,2
Величина коэффициентов трения покоя отдельных частей расте¬
ния хлопчатника (та'бл. 165) находится в прямой зависимости от
влажнюспи. Коэффициенты трения поасоя у листьев, юимятодиев,
зеленых коробочек по стали соответюгоемно были 0,72; 0,75; 0,74,
а у сухих тофюбочек и хлопка-сырца—0,47 и 0,45.
254
Таблица 165
Средние значения коэффициентов трения покоя элементов растений хлопчатника
Рабочая поверхность
Этсменты растений
сталь
сталь ок¬
рашенная
фанера
резина
Влаж¬
ность, %
Симподии
Листья
Коробочки зеленые
Коробочки сухие
Сырец
0,72
0,75
0,74
0,47
0,55
0,65
0,97
1,09
0,37
0,45
0,59
0,70
0,71
0,38
1,2
0,75
0,89
1,0
0,63
0,82
66,3
76,0
81,9
18,2
9,3
КОРНЕКЛУБНЕПЛОДЫ
Картофель
|П'ри воздельивании картофеля обычно выдерживают ширину
междурядий 70 см. Большинство сортов высаживают с расстояни¬
ем между клубнями в редке около 30 см. Такая схема посадки обес¬
печивает не менее 50 тыс. кустов на гектаре. Клубни размещают¬
ся в гнездах, форма и размеры которых определяют глубину х-ода
•подкапывающих рабочих органов уборочных машин.
Средняя глубина залегания гнезда по сортам составляет 14,0—
19,5 см., шири и а 17,3—,31,2 см (табл. 166).
Таблица 166
Расположение клубней в почве
Сорт
Глубина залегания клуб¬
ней, см
Ширина залегания, см
средн.
макс
средн.
макс.
Приекульский
16,1
22,0
Лорх
18,8
24,0
22,5
38
Ранняя роза
14,0
21,0
17,3
36
Северная роза
14,3
18,0
—
—
Передовик
19,5
22,0
—
—
Берлихинген . . * . . .
19,2
22,0
20,5
33
Силезия
18,5
24,0
31,2
46
Вольтман
17,2
22,0
25,5
44
Объемный (насыпной) вес клубней картофеля зааишт от их
крупности и в среднем составляет 648 кг/м3; объемный вес ботвы
зависит от влажности и плотности укладки /и в среднем равен
133 кг/м3.
Средний вес клубня колеблется «по сортам от 48 до 102 г
(табл. 167).
255
Таблица 167
Весовая характеристика клубней
Сорт
Урожайность,
Щга
Вес клубня, г
средн.
макс.
мин.
Приекульский
200
92
252
20
Jlopx
213
75
290
20
Ранняя роза
210
102
410
20
Северная роза
162
71
196
20
Передовик
208
48
161
20
Берлихинген
200
55
240
20
Вольтман
200
55
19)
2*)
В соответствии с «весом изменяются и размеры клубней
(табл. 168).
Таблица 168
Распределение клубней сорта Jlopx по классам веса
Классы клубней по весу, г
Соотноше¬
ние клас¬
сов, %
Средний
вес, г
Размеры, мм
длина
ширина
юнцина
О
<м
1
О
8,5
21-60
31,2
45
53
44
35
61-100
29,6
77
64
51
40
101-140
17,2
131
85
6*5
49
Свыше 140
13,5
195
97
6Э
52
Таблица 1Ь9
Весовая и количественная характеристика куста картофеля
Сорт
Вес клубней, г
Число клубней,
шт.
Средний вес од¬
ного клубня, г
Вес ботвы, г
Отношение веса
ботвы к весу
клубней, %
Урожайность
кл>бней, ц/га
средн.
макс.
средн.
макс.
средн.
макс
Приекульский . .
697
1607
8
16
92
277
480
1
39,7
1
220
Лорх
610
1035
8
16
75
163
547
26,7
213
Ранняя роза . . .
602
2140
6
18
102
113
518
18,8
211
Северная роза . .
514
882
8
13
71
416
652
80,9
162
Передовик . . .
615
916
13
17
48
445
1210
72,3
208
Берлихинген . . .
628
810
10
14
67
191
340
30,4
206
Силезия ....
524
1020
12
28
42
499
2070
95,2
183
Вольтман ....
575
938
10
20
55
347
725
60,3
201
256
Средний диаметр стебля в нижней части находится в пределах
8—(1,2 мм, с крайними отклонениями 4—20 мм.
Длина ботвы, равная ,в среднем 0,5—0,8 м, в некоторых случаях
достигает 2 м. При такой длине к периоду уборки большинство
стеблей полег а ет.
Относительный вес ботвы у поздних сортов высокий, у сорта
Jlopx — средний, у Ранней розы — незначительный (табл. 169).
Усилие теребления и прочность стеблей на разрыв зависят глав¬
ным образом от их размеров. Прочность стеблей ботвы на разрыв
определена у разных сортов картофеля, выращенных на подзоли¬
стом суглинке. Ботва взята в период уборки: разрыв ее осуществ¬
лялся на .высоте 20 см от ошаваиия.
Разрывные усилия стеблей у разных сортов колеблются от
49,3 до 17,0 кг (табл. 170).
Таблица 170
Разрывные усилия ботвы картофеля
Сорт
Средний диа¬
метр стеб¬
лей, мм
Разрывное усилие, кг
средн.
макс.
мин.
Ранняя роза
6,3
23,5
31,1
18,9
Эпикур
6,9
21,9
29,1
17,0
Jlopx
8,4
41,7
43,0
39,3
Силезия
9,8
42,7
49,3
34,9
Вольтман
8,1
34,3
41,6
27,1
У раннеспелых сортов прочность ботвы меньше, чем у средних
и поздних. У сорта Jlopx прочность определена на разной высоте
стебля. Для сравнения определены усилия теребления и разрыва
стеблей, которые находятся в прямой зависимости от их диаметра
(табл. 171).
Таблица 174
Усилия теребления и разрыва стеблей (сорт Jlopx)
Диаметр стеблей
у осноиания, мм
• Среднее уси¬
лие теребле¬
ния, кг
Среднее усилие разрыва (в кг) на расстоя¬
нии от основания ботвы, см
5
15
25
5-6
7,6
26
19
15
6-8
10,3
28
31
22
8-10
15,3
42
35
25
10-12
15,6
48
48
40
Усилие разрыва стебля по маре удаления от основания умень¬
шается (для тонких стеблей диаметром 5—6мм — от 26 до 15кг).
17 Заказ 7393
257
Прочность стебля ,на разрыв (-у его основания) превышает при¬
мерно в три раза усилие, необходимое для теребления.
iB процессе отделения клубней от ботвы авязывающие их столо¬
ны должны быть разорваны. Поэтому представляет интерес величи¬
на усилия, необходимого для разрыва столона. При помощи дина¬
мометра получены данные, которые гавдрят о том, что при стати¬
ческом растяжении чаще должен происходить отрыв клубня от
столона, ре/же — отрьив столона от корня и еще реже — разрыв
столона (табл. 172).
Таблица 172
Прочность столонов и их связей с другими органами
Усилие, кг
Сорт
отрыв клубней от
столонов
отрыв столонов
от корней
разрыв
столонов
срсдн
макс.
средн.
макс.
средн
макс.
Лорх
0,68
1,8
1,06
2,0
1,23
1,23
Кореневский . . . .
0,90
1,9
0,93
2,2
1,40
1,90
Коэффициент ы тр>е ни я значительно колеблются. Для
ботвы по стали, например, они составляют от 0,74 до 0,47
(табл. 173). Это объясняется главным образом неоднородностью
материала. Коэффициент трения ботвы по резине почти в 1,5 раза
больше, чем по стали, и почти такой же, как по почве. Коэффициент
трения клубней по почве значительно выше, чем по стали. Это
следует учитывать при расчете технологического процесса, посколь¬
ку рабочие поверхности картофелеуборочных машин бывают пок¬
рыты налипшей на них почвой.
Таблица 173
Коэффициенты трения покоя клубней и ботвы по различным поверхностям
Сталь обработанная
Резина
Почва
средн
макс
мин.
срсдн
макс
мин
средн
макс
мин.
Клубни
Ботва
0,76
0,57
0,80
0,74
0,71
0,47
0,80
0,93
0,71
1,00
0,80
1,03
0,96
0,98
0,67
Углы качения клубней в сравнении с почвенными ком¬
ками определены ,на наклонной плоскости как при одиночном, так
и при групповом положении исходного образца на рабочей поверх¬
ности.
258
Первые клубни начинают качение при наклоне резиновой по¬
верхности 12°, последние—три 19°. По стали клубни катятся при
несколько большем угле наклона. По обеим поверхностям угол ка¬
чения ислубня меньше по сравнению ,с почвенным >комком
(табл. 174).
Таблица 174
Углы качения клубней и почвенных комков, град
Поверхности
>сювнн опыта
рззина
сталь
Клубни при одиночном скатывании
Комки почвы при одиночном скатывании . . . .
Клубни при групповом скатывании
Комки почвы при групповом скатывании . . . .
13
20
12-19
Г/-23
16
27
14—23
21-32
Для исследования повреждаемости клубней и разрушаемости
ikomkoib их сбрасывают с определенной вьпсоты на различные по¬
верхности: металлическую, прутковый элеватор и другие.
Повреждаемость клубней зависит от высоты падения, от их ве¬
са, а также от влажности почвы. Увеличение веса клубня с 20 до
60 г повышает повреждение больше чем в 6 раз. При возрастании
влажности почвы с 10,86 до 22,7% повреждаемость клубней (сорт
Jlopx) по отдельным ступеням высоты падения увеличивается в
несколько раз, благодаря повышенному тургору, который тем зна¬
чительнее, чем выше влажность почвы, в которой находятся клубни.
Таблица 175
Повреждаемость клубней и разрушаемость почвенных комков при ударе
о прутковый элеватор
ев
л
Н NO
и 04
Высота
падения.
, м
3
с
о
£
Показатели
Влажнс
почвы,
0,125
0,25
0,50
0,75
1,0
1,5
1
Разрушено почвенных
ков, % . . . .
ком-
10—15
20
28
42
56
74
Повреждено клубней
Кореневский, % •
сорта
_
24
39
66
77
Повреждено клубней
Ранняя роза, % •
сорта
__
59
68
76
81
_
2
Разрушено почвенных
ков ,%....
Повреждено клубней
Лорх, % . • . .
ком-
7,0
_
12
26
54
58
сорта
29
29
60
_
92
_
Повреждено клубней
Кореневский, %.
сорта
—
8
31
61
—
84
—
€ высоты падения 0,25 м было разрушено .почвенных комков от
12 до 28%, а повреждено клубней от 29 до 68%; при высоте 1 м
17* 259
разрушено комков 54—56% и повреждено клубней 84—92%
(табл. 175). Таким образом, установлено, что нельзя разрушить
почвенные комки ударом, не причинив клубням серьезных пов¬
реждений.
Статическое сжатие образца до разрушающей нагрузки вызы¬
вает трещину на клубне или дробление комка. Разрушающая на¬
грузка для клубней типичных размеров (в пределах изученных
четырех сортов) может колебаться от 31 до 115 кг (табл. 176).
Таблица 176
Прочность клубней при сжатии металлическими поверхностями
Сорт
Средние размеры, мм
Разрушающая на¬
грузка, кг
Деформация в момент
разрушения, мм
длина
ширина
тол¬
щина
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Вольтман . . .
47
45
37
63
115
31
14
21
5
Ранняя роза . . .
—
—
—
90
106
37
—
—
—
Кореневский . . .
. 45
41
38
56
70
29
17
25
4
Лорх
46
41
Ю
57
70
32
—
'
Свойства сдавливающих .рабочих поверхностей оказывают .не¬
которое влияние на допустимую нагрузку. Например, огибающая,
т. е. эластичная, прорезипенная лента допускает нагрузку на 10 кг
больше, чем ле'нта повышенной жесткости (табл. 177).
Таблица 177
Допустимые статические нагрузки на «клубни
Толщина
Поверхность сжатия
Допустимая
клубня, см
нагрузка, кг
2—3
Огибающая прорезиненная лента
50
Жесткая » »
40
Металлическая плоскость
40
3- 4
Огибающая прорезиненная лента
60
Жесткая » »
50
Металлическая плоскость
50
4-5
Огибающая прорезиненная лента
90
Жесткая » »
80
Металлическая плоскость
80
5-6
Огибающая прорезиненная лента
105
Жесткая » »
105
Металлическая плоскость
105
Размеры клубней имеют большое влияние на величину допусти¬
мой нагрузки. При переходе от мелких клубней (2—3 см) к круп¬
ным допускаемая нагрузка возрастает примерно в два раза.
260
Прочность поч/венных К01мщв изменяется в очень широких пре¬
делах. Средняя разрушающая нагрузка на один почвенный комок
(для его раздробления до агрегатов толщиной 20 мм) изменяется
от 2,2 до 16,б кг, а максимальная— от И до 34 кг.
Сахарная свекла
Физико-механические свойства сахарной свеклы изучены на
полях Мироновской селекционной станции в Киевской области.
Почва — суглинистый чернозем.
Ширина междурядий на хозяйственных плантациях колебалась
в пределах 34—53 см. Отклонение корней от осевой линии рядка
достигало 55 мм. На отдельных участках до 20% корней свеклы
имело головки выше уровня почвы.
Растения свеклы характеризуют следующими размерами
(рис. 86):
L — длина корня от вершины до его конца (на диаметре в 10 мм)\
I — длина пучка ботвы от основания черешков листьев до верши¬
ны наибольшего листа;
L—диаметр корня (максимальный);
d — диа1метр пучка ботвы на расстоянии 50 мм от оонования
листьев;
Н—высота головки (от нижней границы спящих глазков до вер¬
шины корня);
h — высота коронки от оонования листьев до вершины корня.
Существенные колебания названных размеров (табл. 178) обя¬
зывают конструкторов принимать их во внимание при расчете и
проектировании свеклоуборочных комбайнов.
Коэффициенты трения покоя ботвы и корней определя¬
лись на наклонной плоскости при различных удельных давлениях
(табл. 179). Для ботвы наибольшие пока¬
затели коэффициента трения получены
по прорезиненному ремню и наименьшие
по листовой стали.
У корней наблюдается аналогичная за¬
кономерность. Коэффициенты трения
корней по дереву (сосна) оказались наи¬
более высокими.
Увеличение нагрузки сначала сущест¬
венно, а затем незначительно снижает
коэффициенты трения.
Загрязнение поверхностей землей вы¬
равнивает их по показателям трения
(табл. 180).
Усилия, необходимые для об¬
резки головок сахарной свеклы, опре- рис размеры расте-
делялись динамометром (скорость реза- ния сахарной свеклы.
261
Таблица 178
Размеры растений сахарной свеклы, мм
Показатели
Срэдние
Макси¬
мальные
Минималь¬
ные
200
343
72
72
154
30
23
74
7
15
43
4
398
600
250
54
120
20
Таблица 179
Коэффициенты трения покоя ботвы и корней сахарной свеклы
Поверхность трения
Коэффициенты трения
ботвы
корней
при удельных дав¬
лениях, кг/см2
при нагрузке, кг
0,016
0,0)3
0,036
собст¬
венный
вес
3
6
12
Обработанная сталь
0,53
0,54
0,55
0,54
0,37
0,37
0,32
Листовая сталь
0,49
0,49
0,51
0,63
0,44
0,43
0,37
Прорезиненный ремень ....
0,58
0,58
0,59
0,71
0,56
0,56
0,51
Обработанная сосна
0,73
0,65
0,63
0,51
Таблица 180
Коэффициенты трения покоя ботвы по чистым и загрязненным
почвой поверхностям
Показатели трения
Поверхности трения
чистая
загрязненная
поверхность
поверхность
Обработанная сталь
0,62
0,84
Резина •
0,73
0,87
Прорезиненный ремень
0,72
0,84
Таблица 181
Усилия среза головки корнеплода
ТОЛЩИНа Ср23эн¬
ного слоя, мм
Диаметр
корня, мм
Диаметр среза,
мм
Усилие среза,
кг
5
78
41
10,3
10
74
48
п,б
20
80
56
14,4
?62
пня 0,1 м!сек), толщина ножа 1,5 мм, угол заточки 10°, /постановка
ножа по отношению к лшши движения корня 90°.
Усилия резания находятся в прямой зависимости от толщины
срезаемой головки и составляют обычно 10—'14 кг (табл. 181).
СТОЛОВЫЕ КОРНЕПЛОДЫ
Свекла и морковь
Изучение физико-механических свойств моркови сортов Шанте-
нэ, Лосиноостровская и Нантская, свеклы — Бордо и Египетская
проводилось в Московской области на дерново-подзолистых, сред-
недуглинистых почвах и в краснодарском крае на предкавказском
сл абов ы щ ело ч е ином тя ж ел осу г Л'ИН ис toim ч ерн оз а м е.
Морковь и свеклу высевали с междурядьями 45 см. Фактиче¬
ская ширина междурядий на посевах разных сортов моркови коле¬
балась в пределах 43—46 см, на посевах свеклы — от 37 до 56 см.
Значительно варьировала величина расстояний между расте¬
ниями в рядке. У моркови это расстояние изменялось от 1 до 28 см,
у свеклы — от 4 до 67 см.
Не менее важное значение при уборке корнеплодов машиной
имеет отклонение растений от осевой линии рядка. У моркови ве¬
личина отклонения составила ±7,5 см\ у авеклы—±8 см. Основ¬
ное количество растений (90%) располагалось с отклонениями
±5 см.
Число растений в дреднем на 1 погонном метре было по морко¬
ви— сорт Лосиноостровская 33,9; Шантенэ 35; свеклы — от 4 до
15 штук.
Необходимым показателем для работы уборочных машин явля¬
ется расположение корней столовых корнеплодов относительно
поверхности почвы и глубина их залегания в почве (табл. 182).
Радиальное сжатие корней свеклы, имеющих диа/метр 70—
80 мм, при нагрузке меньше 100 кг не вызывает никаких повреж¬
дений, при нагрузке 200 кг обнаружены трещины у 2,5% корней,
а при нагрузках 300 и 375 кг — у 15 и 75% соответственно. Ради¬
альная нагрузка в 100 кг может считаться допустимой и безопасной.
Опыт сбрасывания свеклы с некоторой высоты показал значи¬
тельную стойкость корнеплодов к ударным нагрузкам. Удар при
падении с высоты 1 м на листовую сталь совсем не вызывает вы¬
рывав мякоти, а количество трещин составило 8,33% даже при
значительном весе образцов (150—900 г).
Удар о дерево при высоте падения 0,5 м вызывает вырывы мя¬
коти у 18,2%, при ударе о корнеплоды повреждения мякоти соста¬
вили 9,1% (при той же высоте) и о прутковый элеватор — до
33,3% (при высоте 0,25 м). Таким образам, наиболее травмирую¬
щая поверхность при ударе о корнеплод — прутковый элеватор,
■наименее — листовая сталь, промежуточные, большей частью уме-
263
Таблица 182
Расположение и глубина залегания корнеплодов в почве
Морковь
Свекла
Показатели
Лосино¬
остров¬
ская
Шаптенэ
Бордо
Египет¬
ская
Высота положения головки относительно
поверхностей почвы, %:
45
54
выше уровня почвы
6
8
на уровне почвы . . *
32
28,5
32
35
ниже уровня почвы .
62
63,5
23
И
Глубина залегания корнеплодов в почве,
см:
средняя.
14,1
11,4
4,6
5,7
максимальная
24,0
19,0
7,5
9,6
минимальная
5,0
3,0
1,5
1,4
ренные порождения наблюдаются при взаимном соударении кор¬
неплодов.
Из таблицы 182 /видно, что основная маюса корней моркови рас¬
положена ниже уровня почвы, а у свеклы — -выше уровня поч1вы.
Таблица 183
Размерно-весовая характеристика корней и ботвы
Морковь
Свекла
1 !о.сазатсли
Лосино-
ос гров-
Шантенэ
Бордо
Египетская
ская
Длина корня, см:
13,2
9,0
5,7
6,2
средняя
максимальная
24,0
18,0
11,0
9,8
минимальная
5,0
2,5
2,0
3,0
Диаметр, см:
3,6
5,2
3,3
7,2
5,2
10,6
6,7
11,3
средний
максимальный
минимальный
2,4
1,2
1,2
2,7
Вес, г:
110
595
средний
максимальный
94,5
240,0
50,7
457,0
151.0
540.0
минимальный
30,0
5,0
4,0
15,0
Длина пучка ботвы, мм:
32, о
52
54,2
72
17
27
27
46
средняя
максимальная
минимальная
16,2
39
7
10
Диаметр пучка ботвы, см:
средний
0,9
1,6
0,9
2,2
2,6
5,3
2,9
4,8
минимальный
0,4
0,2
1,1
1,7
Вес, г:
54
262
75
145
средний
максимальный
9,4
25
24,2
147
минимальный
1,0
1,0
4
30
Размерно-весовая характеристика. У моркови сорта
Шантемэ наряду с карягаплодами, имеющими незначительный вес
(t5—*10 г), встречаются корнеплоды весам 4.57 г при среднем ве¬
се 80,7 г. У сорта Нантская пределы колебаний меньше (средний
вес 416 г, максимальный 160 г, минимальный 20 г). У Лосиноост¬
ровской— средний вес 94,5 г, а максимальный и минимальный 240
и 30 г. Такие колебания наблюдаются и пю ботве.
В среднем ве-с корнеплода свеклы в 1,6—2 раза больше веса
ботвы. Данные по весовой и размерной характеристике моркови
и аваклы свидетельствуют о там, что по весу и размерам каждого
сорта наблюдаются значительные колебания (табл. 183).
Средний диаметр корнеплода моркови колеблется от 3,3 до 3,6,
а у свеклы от 5^2 до 6,7. На различных участках посева диаметр
корнеплодов сильно варьирует. Длина корнеплода находится
в линейной зависимости от диаметра.
Таблица 184
Объемный вес вытеребленных растений, кг/см3
Растения
Морковь
Свекла
Целые
255
252
Корнеплоды
591
607
Ботва
101
141
У корнеплодов свеклы Бордо отношение диаметра к длине, как
правило, равно единице. У большинства сортов моркови намного
меньше.
Таблица 185
Усилия теребления неподкопанных корнеплодов
О)
3
03
3*
о
с
Плотность почиы
кг!см' на глубине,
в
см
Усилия теребле¬
ния, кг
Место исследования
Длина кор]
плода, см
JO
н
а
О
X
*
со
ш
ю
LO
ю
сч
в среднем
средн.
1
О
SC
со
2
1
X
X
S
Хатукайский совхоз (Крас¬
Л
\ о р К
о в ь
38,4
нодарский край) ....
Опытное поле ВИСХОМ
9,8
22,2
6,4
25,8
23,5
10,6
18,0
4,4
(Московская обл.) . . .
Колхоз 12-й Октябрь (Мос¬
10,9
22,1
8,6
14,5
21,1
14,7
8,1
18,6
1.9
ковская обл.)
Хатукайский совхоз (Крас¬
10,6
24,9
Св е 1
7,2
иа
9,2
11.6
9,3
7.2
15,8
2,1
нодарский край) ....
Опытное поле ВИСХОМ
5,8
17,5
14,3
35,4
40,4
30,0
8,3
18,6
3.6
(Московская обл.) . . .
Колхоз 12-й Октябрь (Мос¬
9,4
17,5
16,7
24,5
30,1
24,0
10,0
17,4
4.1
ковская обл.)
6,6
25,0
11,7
12,7
17,1
14,0
6,6
11,0
3,2
265
.'Вытеребленные да почвы .растан-ия практически свободны от
земли., их объемный вес 252—255 кг/м3 (табл. 184).
Наибольшим объемным весом характеризу ются корн-еплоды.
С ботвой они занимают промежуточное положение и наименьший
объемный вес — у ботвы моркови и свеклы.
Прочность связи растений с почвой зависит от их
размеров, от механического состава, плотности и влажности почвы
(табл. 185).
При разных почвенных условиях наблюдается прямая корреля¬
тивная зависимость усилий теребления от длины корнеплодов. Вес
корнеплодов также находится в прямой зависимости от их длины.
Поэтому с увеличением веса корнеплодов усилия теребления воз¬
растают. Это относится прежде всего к неподкопаигным растениям.
Усилия теребления подкопанных корнеплодов не превышают 1 кг.
Прочность связи пучка ботвы с корнеплодом ха¬
рактер изуется его сопротивлением отрыву, резанию и излому. Ве¬
личина отрыва пучка ботвы связана с поперечными размерами
у его основания — в месте разрыва (табл. 186).
Таблица 18$
Усилия отрыва пучка ботвы от корнеплода
Месго исследования
Диаметр п^чка
Число
Влаж¬
ботвы, мм
листь¬
ность
ев в
листь¬
пучке
ев, °о
средн.
макс.
мин.
Усилия отрыва, кг
средн.
М О р К О в !>
Хатукайский совхоз
(Краснодарский край)
Опытное поле ВИСХОМ
(Московская обл.) . .
Колхоз «12-й Октябрь»
(Московская обл.) . .
Хатукайский совхоз
(Краснодарский край)
Опытное поле B1ICXOM
(Московская обл.) . .
Колхоз «12-й Октябрь»
(Московская обл.) , .
Усилия отрыва пучка свеклы значительно больше (213—30 кг)г
чем моркови (il2—23 кг).
Разрушающие напряжения, подсчитанные по геометрической
площади поперечного сечения пучка моркови, убывают с его диа¬
метром сл едующим обр азом:
Свыше 20,!
0,12
6,9
83,5
12,6
17,0
6,0
17,9
35,0
5,0
9,2
81,6
14,0
25,0
6,0
23,3
52,0
6,0>
6,6
79,2
8,6
17,0
3,0
11,8
30,0
3,0
Свекла
10,0
90,5
28,0
46,0
17,0
25,7
45,0
5,5
10,0
89,0
37,0
63,0
21,0
30,4
52,0
15,0
10,0
88,0
28,0
54,0
11,0
22,7
50,0
6,0
Диаметр пучка, мм . . .
До 5
5,1—10,0
10,1 -15,0
1—20
P;i tp у шлющее напряже¬
нно, кг/мм2 . . .
0,33
0,19
0,15
0,14
2()(>
Приведенная характеристика прочности гкучка на разрыв отно¬
сится к направлению действующей силы вдоль оси пучка. Откло¬
нение направления аилы от оси лучка на угол р уменьшает усилие
отрыва та,к:
при р=0 .усилие обрыва Р=23,3 кг
» р = 30° » » Р—14,2 кг
» р=45° » » Р=ЮУ7 кг
Одновременно с растяжением пучка наблюдается явление из¬
гиба. Этим можно объяснить существенное падение усилий .разру¬
шения пучка при направлении действующей силы под углом к его
оси. Пучок моркови вблизи основания хрупок. Энергоемкость его
излома меньше энергоемкости отрыва.
Для моркови в Московской области получены следующие пока¬
затели изгиба-излома пучка ботвы:
Диаметр пучка, мм
Усилия излома, кг
Угол излома, град
5,1—8,0 I 8,1—10,0
0,43 2,0
0,46 I 44
>10,1
2,6
32
Усилия резания пучка ботвы у его основания стандартным се¬
нокос и ложным сегментом, смонтированным на штоке работомера,
колеблются, в зависимости от диаметра пучка, моркови — от 0,4
до 9,3 кг и овеклы — от 1 до 15 кг. Средние урилия резания щучка
моркови составляют 3—4 кг и пучка свеклы—б—9 кг. .Угол реза¬
ния а сказывается на усилиях резания Р так, что при перпенди¬
кулярном положении лезвия к направлению его движения
(а=0) усилие резания гкучка авеклы составляет 9,6 кг, а при
а=35° — Р=6,7 кг.
При машинной уборке корнеплодов и -при их перевозке имеют
место ударные нагрузки. Наиболее часто корнеплоды ударяются
один о другой и о металлические прутки элеватора. Эти удары
частично воспроизводятся .при авободоом падении корнеплодов.
Опыты со свежеубрашными корнеплодами показали, что удар
вызывает различные виды повреждений, которые можно разбить
на следующие группы: 1) отламывание хвостиков корнеплодов, не
ухудшающее товарных качеств; 2) повреждение кожицы на по¬
верхности, воспринимавшей удар; 3) повреждение мякоти — обыч¬
но в виде вмятины, как травило, .незначительной глубины (1—Змм)\
4) трещины различной глубины и длины; 5) разламывание кор¬
неплода на две чаши.
'Корнеплоды моркови очень чувствительны к ударам. Процент
поврежденных корнеплодов возрастает от 7,5 до 83,3 в зависи¬
мости от высоты падения и материала рабочей поверхности удара
(табл. 1.87).
(Наиболее значительные повреждения наносятся корнеплодам
при падении на. металлические прутки (диаметром 8 мм, длиной
400 мм\ прутки закреплены на деревянных брусках; просвет между
прутками — 25 мм). В этом случае основным видом травмы явля-
267
Таблица 187
Характеристика повреждений корнеплодов при ударе
(морковь, сорт Шантенэ)
Рабочая поверхность
Высота падения, м
1 Скорость удара,
м!сек
Средний диаметр
корнеплода, мм
Средний вес
корнеплода, г
Неповрежденных кор¬
неплодов, всего, %
Поврежденных, %
всего
1
из них
отломанные
хвостики
поврежден¬
ная кожица
поврежден¬
ная мякоть
трещины
изломы
Контроль
_
46
134
100
0
Корнеплоды
0,5.
3,0
46
120
92,5
7,5
5,0
2,5
—
—
—
Корнеплоды
1,0
4,5
47
129
54,2
45,8
5,8
39,2
0,8
—
—
Металлические прутики
0,5
3,0
45
127
30,0
70,0
2,5
21,7
41,7
4.1
—
Металлические прутики
1,0
4,5
45
125
16,7
83,3
5,8
7,5
58,4
8,3
3,3
ется повреждение мякоти; наблюдаются также трещины; при
высоте падения 1 м бывают случаи поперечного раскалывания
корнеплода'. Менее значительны травмы цри падении корнеплодов
на поверхность, образованную такими же корнеплодами, уложен¬
ными на дно ящика в один слой: пойти единственный их вид —
повр еж д ен1и е .ко ж и ц ы.
Свекла цри ударе повреждается несколько меньше, че.м мор¬
ковь. При высоте падения 0,5 м взаимный удар корнеплодов не
вызывают никаких видимых повреждений. Однако удар авеклы
о металл сопровождается не меньшим, а даже несколько большим
общи/м процентам повреждений пю сравнению с моршвью. При
падении с высоты 1 м на прутковую поверхность 92,7% всех кор¬
неплодов авеклы повреждаются. Характерным типом повреждения
свеклы о пруток являются вмятины. Взаимный удар корнеплодов
свеклы -с высоты 1 м вызывает незначительные повреждения ко¬
жицы у 9% корнеплодов.
Независимо от вида рабочей поверхности и скорости удара
крупные корнеплоды повреждаются сильнее мелких. Так, средний
вес поврежденных корнеплодов свеклы равен 360 г, а неповреж¬
денных— 206 г, в числе которых 7з корнеплодов весом 100 г. Воз¬
можно, что в этом случае имеет значение различие анатомических
и механических свойств тканей крупных и мелких корнеплодов.
Однако главная причина, вызывающая повышенную повреждае¬
мость крупных корнеплодов, заключается в величине живой силы,
развиваемой падающим корнеплодом.
Известно, что живая сила падающего тела составляет:
mv2 v2
т. е. при данной высоте падения живая сила удара пропорциональ¬
на весу корнеплода q (табл. 188).
268
Таблица 188
Повреждения корнеплодов свеклы в зависимости от веса и высоты падения
(поверхность — металлические прутки)
Поврежденных, %
Бы сота
Непов¬
падения,
Вес корнеплода, г
режден¬
повреж¬
повреж¬
м
ных, %
всего
денная
денная
трещины
1
кожица
мякоть
0,5
До 200
51,8
48,2
3,2
35,0
10,0
200,1—400,0
26,2
73,8
4,1
39,2
30,5
400,1—600,0
21,5
78,5
3,5
57,2
17,8
Больше 600,1
6,2
93,8
18,7
56,3
18,8
1.0
До 200
20,8
79,2
1.9
75,4
1,9
200,1—400,0
—
100
—
81,3
18,7
400,1—600,0
—
100
—
73,2
26,8
Больше 600,1
—
100
—
41,0
59,0
•Особенности овощных корнеплодов, влияющие на показатели
трения, состоят главным образом в высокой влажности всех час¬
тей растения, что предопределяет повышенные показатели прения.
Как правило, -вплоть до осенних заморозков ботва овеклы и мор¬
кови не прекращает биологических функций, имеет зеленый цвет
и не огрубевшие ткани. Нежные и непрочные покровные ткани
в процессе трения легко разрушаются, что также не может не вли¬
ять на показатели трения.
Коэффициенты трения покоя при нормальном давлении
7—8 г/см2 оказались заметно повышенными для листовых череш¬
ков моркови; по окрашенной стали при влажности образца 87%
Таблица 18Э
Коэффициенты трения движения моркови и свеклы
Рабочая поверхносгь
Части растения
полотно
сноповя¬
зальное
фанера
сосновая
сталь
листовая
сталь
окрашенная
i
Морковь
Листья
0,76
0,62
0,76
0,72
Черешки
0,54
0,44
0,76
0,76
Корнеплоды
0,71
0,83
0,69
0,96
С в е к
: л а
Листья
0,99
1,02
1,13
1,35
Черешки
0,72
0,70
1,21
1 ,25
Корнеплоды
0,54
0,54
0,90
0,86
26Э
коэффициент прения черешков равен 0,72, по резине — 0,61. Пони¬
женными показателями трения обладают корнеплоды, для которых
коэффициенты трения составляют 0,37—0,64 (ib зависимости от ви¬
да поверхности); относительно выюокие коэффициенты трения
покоя для листьев (0,6—0,9) по сравнению с корнеплодами
(0,5—0,6) на/блюдаются и для свеклы.
-Коэффициенты трения движения, полученные на дисковом при¬
боре трения при скорости движения 1,2 м/сек и давлении
до 7 г/см2, оказались, как правило, выше коэффициентов трения
покоя (табл. 189).
Редис
Выращивается редис как в защищенном, так и в открытом
грунте. Для продолжительного снабжения п/отрабителей редис
сеют в течение лета несколько раз, иапользуя различные аорта.
Техническая спелость у редиса наступает на 20—30-й день после
по-сева п уборка его продолжается в течение 2—,3 дней.
Из всех районированных в нашей стране сортов редиса
наибольшее распространение имеют Розов о^крашый с белым кон¬
чиком (36 областей), Рубин ('26 областей) и Самса (14 областей).
Схемы посева редиса бывают пятистрочные с междурядьями
25x25X'25Xi25Xl50 см и четырехстрочные с междурядьями
25x05x25x60 см, иноэгда — ЗОхЗОхЗОХбО см.
Урожай ранних сортов редиса (без ботвы) составляет 40—ЬЪц
с 1 га. До последнего времени из-за отсутствия машин редис
у б ир а ю т вру чн ую.
Исследование физико-механических свойств редиса аорта Ро¬
зово-красный с белым кончиком и Рубин проведено на посевах
совхоза имени Тельмана Московской области на подзолистом
среднем суглинке. В 1966 г. Розово-красный с белым шнчиком
был высеян 28 апреля, а Рубин 20 июня. В 1967 г. оба сорта высея¬
ны 30 апреля. Схема посева 30X30X30X60 см.
Опыты показали, что среднее расстояние между рядками
в ленте составило 30,3 см, ширина междурядий — 43,2 см. Среднее
расстояние между растениями в рядке у Рубина было 5,9 см,
у Розово-красного с белым кончиком — 4,0 см. Отклонение расте¬
ний от оси рядка ±1,0 см.
Размерные особенности редиса зависят от аорта и арока .посева.
Вы-сота растений варьирует от 144 до 386 мм, диаметр пучка
листьев от 8 до 21 мм, длина корня от 19 до 51 мм, вьюота над¬
земной части корня до 24 мм (табл. 190).
iBec корня редиса в период технической спелости колеблется
от 10,6 до 28,0 г, ботвы — от 16,4 до 31,5 г, растения в целом —
от 27 до 59,6 г (табл. 19J).
Удельный вес корней редиса обоих сортов почти одинаковый
(у Рубина 1,08 г/см3, у Розово-красного с белым кончиком —
1,02 г/см3).
270
Таблица 190
Размерная характеристика редиса в фазе технической спелости, мм
Показатети
РозоЕО-красный с
3/V1
: белым кончиком
6/VI
средн.
макс.
мин.
сргдн.
макс.
МП II.
Высота листьев
281
325
240
302
370
270
Диаметр пучка листьев
11
13
8
12
15
9
Длина корня
27
42
20
28
44
25
Ширина
33
42
19
35
44
25
Толщина
31
42
19
33
42
24
Высота надземной части корня . . . .
8
19
—
8
24
—
Продолжение
Показатели
13/VII
Руб
>ин
19 VII
сргдн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Высота листьев
214
263
144
270
386
176
Диаметр пучка листьев
11
16
8
11
21
8
Длина корня
32
55
21
37
72
22
Ширина
28
39
20
36
55
20
Толщина
26
38
19
34
50
19
Высота надземной части корня . . . .
24
32
—
30
41
—
Объемный вес обычно колеблется у корней .редиса от 550 до
600 кг/м3, у целых .растений—от 240 до 270 кг/м3. По сорту Рубин
(.в среднем за два года) объемный вес корней был 609,6 кг/м3,
а целых .растений 246,6 кг/м3.
Таблица 191
Весовая характеристика, г
Растение
Розозо-красный с
белым кончиком
Рубин
3/V1
6/V1
13/V11
19/VI1
Корень
Ботва . . *
Целое . .
10,6
16,4
27,0
18,6
21,9
40,5
16,0
21,0
37,0
28,0
31.5
59.5
В период проведения опыта почва на участке, где выращивался
редис Рубин, имела плотность 8,8 кг/см2, влажность 27,6%.
■Укшлие теребления редиса сорта Рубин у нешдкопанны-х кор¬
неплодов составило 3,58 кг. Усилие теребления редиса у сорта
271
Розово-красный с белым кончиком при влажности 25,4% и плот¬
ности 2,6 кг(см2 было 1,76 кг (табл. 192).
Таблица 192
Усилие теребления корнеплодов редиса
Сорт
Усилие теребления,
кг
Вес корнеплода, г
Влаж¬
ность
почвы,
%
Плот¬
ность
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
почвы
кг{см '•
Рубин
Розово-красный с белым
3,58
6,10
1,00
30
61
9
26,7
8,8
кончиком
1,76
3,00
0,40
19
31
10
25,4
2,6
Лри машинном тереблении редиса имеет значение прочность
пучка на разрыв. Усилие отрыва пучка от корня колеблется обыч¬
но от 1,33 до 7,85 кг. Место разрыва пучка находится на высоте
4—5 см, что практически не оказывает влияния на его прочность
(табл. 193). Названные показатели прочности обеспечивают ма¬
шинное теребление редиса без обрыва ботвы зажимами, в осо¬
бенности при наличии в машине подкапывающих рабочих органов.
Таблица 193
Усилие отрыва пучка листьев от корня у сорта Рубин
Усилие отрыва пучка, кг
Место разрыва
средн.
макс.
мин.
У основания
На высоте 5
пучка ....
см .....
4,64
4,59
7.85
7.85
1,33
1,87
Твердость корнеплодов определяли путем прокалывания кожи¬
цы плунжером диаметром 4 мм. Среднее значение твердости для
сорта Рубин равно 0,18, для сорта Розово-красный с белым кончи¬
ком — ОД) кг/мм\
■Усилия раздавливания при поперечном сжатии кор,ня у Рубина
колебались от 13,6 до 47,3 кг, при продольном — от 27 до 69,3 кг.
Таблица 194
Усилия раздавливания корня
Усилие, кг
Сорт
Направление
сжатия
Влажность
корней, %
средн.
макс.
мин.
Рубин
Розово-красный с бе¬
лым кончиком
По ширине . .
» длине . . .
» ширине . .
» длине . . .
94,0
95 0
93.3
93.3
30.5
37.6
42,2
46,0
47.3
69.3
64.0
80.0
13.6
27.0
16.7
22.0
272
У сорта Розово-красный с белым кончиком корни оказались проч¬
нее (табл. 194).
Наиболее высокие коэффициенты трения покоя листьев полу¬
чены по железу окрашенному и резине у сорта Рубин— 1,17 и 1,06;
у сорта Розово-красный с белым кончиком соответственно 1,31 и
1,03 (табл. 195)
Таблица 195
Среднее значение коэффициентов трения покоя
Удель¬
ное
давле¬
ние,
г/см"
Рабочие поверхности
Части растения
Влаж¬
ность,
%
фанера
резина
железо
окра¬
шенное
железо
неокра¬
шенное
Сорт 1
Рубин
Корни - . . .
Листья (верхняя сторона)
I 94,4
I 89,3
I 3,9
1 6,7
I 0,95
1 0,70
I 1,08
1 1,С6
I 0,82
1 1,17
I 0,80
1 0,93
Сорт Розов о-к расный с белым
кончиком
Корни
Листья (верхняя сторона)
I 93,3
1 89,1
I 4,0
1 (3,3
I 0,61
1 0,71
I 0,83
1 1,03
I 0,77
1 1,31
I 0,71
1 0,86
Коэффициенты трения движения как корней, так и листьев
были больше единицы в связи с высоким содержанием влаги в пе¬
риод уборки (табл. 196).
Таблица 196
Коэффициенты трения движения (при 40 об/мин)
Удель-
н ое
давле¬
ние,
г/см1
Рабочие поверхности
Части растения
Влаж¬
ность,
%
фанера
резина
железо
окра¬
шенное
железо
неокра¬
шенное
Сорт Рубин
Корни . I 92,0 I 3,9 I 0,92 I I,88 I 1,93 I 1,54
Листья (верхняя сторона) | 87,4 | 6,7 | 1,09 | 1,49 | 1,76 [ 1,46
Сорт Розов о-к расный с белым кончиком
Корни I 93,6 I 4,0 I 1,32 I 1,80 I 1,59 I 1,59
Листья (верхняя сторона) . . - . 89,7 | 6,7 | 1,17 | 1,40 | 1,80 | 1,47
Углы качения корней редиса составили у. сорта Рубин по фа¬
нере и резине 15—16°, железу окрашенному — .16—20°, у сорта
Розово-красный с белым кончиком соответственно 19 и 18°.
Усилие резания поперек корня по наибольшему сечению
у Рубина щря диаметре 21—44 мм (угле заточки ножа 18°) нахо*
18. Заказ 7393 273
дится в пределах 0,6—7,9 кг, у Розово-красного с белым кончиком
при диаметре 25—52 мм — 0,8—5,2 кг.
Усилие резания пучка ботвы диаметром от 4 до 8 мм .на высоте
10 мм 'составило в среднем у Рубина 1,5 кг, у Розово-красного
с белым кончиком—1,4 кг.
КОРМОВЫЕ КОРНЕПЛОДЫ
Кормовая свекла, турнепс, брюква, куузику
Изучение физико-механических свойств кормовых корнеплодов?
проведено на экспериментальной базе ВИСХОМ и в совхозе имени
Тельмана (Московская область) на сортах: кормовая свекла
Зюкендорфская, турнепс Остерзундамюкий, брюква Шведская
и гибрид брюквы с кормовой капустой — !К|уу31ИКу.
(Почвы участков — дерново-подзолистые, по механическому
составу тяжелые и средние суглинки.
Густота насаждения гибрида куузику отражена в табл. 197.
Таблица 197
Густота насаждения и урожай
Корнеплоды
Показатели
кормовая
свекла
турнепс
брюква
куузику
Число корней на 1 пог и
рядка
Густота, тыс шт на 1 га .
Урожай, ц/га
3,8
84,4
312,3
4,1
89,9
512,0
2,0
40,0
360,0
1,7
17,7
705,3
Т .1 б л и ц £ 198*
Размерно-весовые показатели корней
Корнеплоды
Показатели
кормовая
свекла
турнепс
брюква
куузику
Длина корня, см'
средняя
13,2
19,1
12,5
20,8
максимальная
20,5
33,0
20,0
31,0
минимальная
10,5
8,0
7,0
15,8
Диаметр корня, см:
средний
7,2
7,5
12,0
17,5
максимальный
11,0
11,1
19,5
24,0
минимальный
3,0
3,6
3,3
10,3
Вес корня, кг:
0,37
0,90
средний
0,57
3,9&
максимальный . .
1,01
1,61
2,46
7,7
минимальный
0,05
0,50
0,55
1,5
Вес 1 м\ ц
6,3
5,8
6,3
6,7
274
Корни куузику крупнее, чем у остальных корлеплодов, их дли.на
достигает 31 см, диаметр 24 см и вес 7,7 кг (табл. 198).
Объемный вес кормовых корнеплодов почти одинаковый
(6,3—6,7 ц/м3), за исключением турнепса (5,8 ц/м3).
Числю листьев на растении к периоду .уборки составляет обыч¬
но 19—00, у турнепса — меньше (табл. 199). Наибольшая высота
ботвы (до 97 см) .и ее вес (до 2,85 кг) зарегистрированы у куузику.
Таблица 199
Размерно-весовые показатели ботвы
Корнеплоды %*
Показатели
кормова1
свекла
турнепс
брюква
куузику
Число листьев на корню, шт
среднее ....
19,5
12,7
20
19,6
максимальное
36,0
20,0
44
33,0
минимальное
10,0
6,0
8
12,0
Высота ботвы по наибольшему листу, см:
49,7
средняя
42
48,3
78,1
максимальная
54
72,0
66,0
97,0
минимальная
28
35,0
32
65,2
Диаметр пучка ботвы, см-
средний
3,9
3,0
5,5
—
максимальный
6,5
5,2
10,5
—
минимальный
0,5
1,1
4,8
—
Диаметр черешка, см
средний .
1,9
1.4
1,5
—
максимальный . .
3,0
2,0
2,3
—
минимальный
1,1
0,7
0,8
—
Вес ботвы, кг:
средний
0,21
0,16
0,52
1,19
максимальный .
0,51
0,40
1,22
2,85
минимальный
0,05
0,06
0,07
0,36
Таблица 200
Положение корней в почве
Корнеплоды
Показатети
кормовая
свск1а
турнепс
брюква
куузику
Высота головки над уровнем почвы, см
средняя
максимальная
минимальная
Глубина залегания корней в почве, см
Наклон корня к поверхности почвы, град
средний .
максимальный . .
минимальный
18*
5,1
7,4
4,7
12,9
11
20
13
21
0
1,0.
0
5,5
8,1
11,7
7,8
9,9
77
67
65
40
90
90
90
90
35
30
40
18
275
Головки корней к моменту уборки выступают над поверхностью
почвы от минимальной величины до 21 см (табл. 200); кроме того,
многие корнеплоды имеют наклонное положение. Все это осложня¬
ет уборку урожая машинами.
Усилия теребления этих культур изменяются в соответствии
с их весом: у свеклы связь с почвой наименьшая, у куузику — наи¬
большая (табл. 201).
Таблица 201
Усилия теребления корней кормовых корнеплодов
Усилия теребления, кг
Нес
корнеплода
, кг
Культура
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Кормовая свекла
Турнепс ....
Брюква ....
Куузику . . .
9,4
16,4
19,7
42,1
16,0
38.0
42.0
81.1
2,0
4,5
2,0
15,3
0,37
0,57
0,90
2,98
1,0
1,67
2,46
7,7
0,05
0,50
0,55
1,5
Усилие разрыва пучка ботвы у свеклы также наименьшее
(табл. 202).
Таблица 20 2
Усилия отрыва пучка ботвы от корня
К ультура
Усилии отрыва, кг
среди.
макс. |
МИН.
Кормовая свекла
37
50 !
20
Брюква
42
77 1
16
Усилия на срез пучка ботвы колеблются от 2 до 45 кг в зави¬
симости от диаметра и, как правило, меньше по сравнению с уси¬
лиями на отрыв.
В среднем укшлие резания колеблется от 20,2 до 32 кг. У брюк¬
вы усилие резания больше, чем у свеклы, что обусловливается
большим диаметром пучка (табл. 203).
Таблица 203
Усилия на срез пучка ботвы
Культура
Диаметр
лучка
ботвы,
см
Усилие на один корень, кг
средн.
макс.
мин.
Кормовая свекла
3,9
20,2
37,2
2,0
Брюква
5,5
32,0
45,0
19,0
Куузику*
10,7
27,8
45,5
15,3
* В отличие от остальных корнеплодов, у куузику ввиду особенности его
строения проводят обрезку не пучка ботвы, а шейки корнеплода.
276
Коэффициенты трения покоя, как правило, у листьев или равны
или больше, чем у иоривплодав (табл. 204).
Таблица 20*
Коэффициенты трения покоя
Образец
Удельное
давление,
г/см?
Рабочая поверхность
полотно
дерево
резина
сталь
Корнеплод
Ко)рмовой свеклы
4,7
0,48
0,65
0,53
0,41
Турнепса
4,7
0,5Э
0,78
0,73
0,51
Брюквы
4,7
0,70
0,54
0,41
0,27
Куузику
4,2
—
0,68
1,27
0,60
Листья
Кормовой овеклы
5,1
0,48
0,61
0,86
0,79
Турнепса
5,1
0,71
1,06
0,72
0,56
Брюквы
5,1
1,22
0,89
0,83
0,54
Куузику
6,2
—
1,20
1,20
0,78
Коэффициенты трения движения (табл. 205) в большинстве
случаев больше, чем при трении покоя.
Таблица 205
Коэффициенты трения движения (при скорости движения 0,8 м/сек)
Удельное
давтение,
г!см2
Рабочая поверхность
Образец
ПОЛОТНО
дерезо
резина
сталь
Корнеплод
Кормовой свеклы * . . . .
4,7
0,92
0,90
1,01
0,91
Турнепса
4,7
1,03
0,86
0,91
1,02
Брюквы
4,7
1,18
0,63
0,82
1,08
Куузику .
4,2
—
0,69
0,84
—
Листья
Кормовой свеклы
5,1
1,00
1,10
0,78
1,10
Турнепса
5,1
1,12
0,85
1,03
0,59
Брюквы
5,1
0,72
0,69
1,12
0,87
Куузику
6,2
0,85
1,01
0,99
Как видно из приведенных данных, у корнеплодов по всем по¬
верхностям, за некоторыми исключениями, коэффициенты трения
движения являются довольно высокими и колеблются от 0,63 до
1,18, что объясняется главным образом высоким процентом влаж¬
ности корнеплодов (75—90 %).
277
ОВОЩНЫЕ И БАХЧЕВЫЕ
Капуста белокочанная
Определение физико-механических свойств белокочанной капу¬
сты .проведено ib Московской области на трех сортах: -раннем — Но¬
мер первый, среднем—'Слава и позднеспелом— Московская позд¬
няя, выращенных в условиях вышкой агротехники.
Массовые замеры показали значительное колебание ширины
междурядий (от 50 до 90 см у Московской поздней и от 65 до 86 см
у Славы), а также диапазона расстояний между смежными расте¬
ниями в рядке (от 54 до 85 см).
Разбросанность растений относительно осевой линии рядка
также достигала значительных размеров (до 20 см вправо и влево
от оси рядка) j
У сорта Номер первый на осевой линии рящдаа расположено
32% растений, в зоне ±10 см расположено 66% и остальные 1—
2% находились за пределами допускаемых а-гротребованиями от¬
клонений. У сортов Московская поздняя и Слава число растений
с недопустимыми отклонениями составило 12 и 20%.
Большинство растений капусты, особенно позднеспелой, к мо¬
менту уборки были не в вертикальном, а в наклонном положении.
У сорта Слава 7i0% растений имели /вертикальное положение,
остальные 30% отклонены от него на 10—50°. У сорта Московская
поздняя 41% кочанов были расположены вертикально, остальные
59% имели средний угол наклона 35°, максимальный — 60° и ми¬
нимальный — 10°.
Основные размеры растений у разных сортов различны. Высота
у сорта Номер первый наименьшая, у Московской поздней наи¬
большая, у Славы средняя; аналогична и ширина розетки
(табл. 206).
T а б л и ц а 206
Размеры капусты в период уборки
Сорт
Высота
растения, см
Ширина розетки, см
Расстояние от поверх¬
ности почвы до ос¬
нования кочана, см
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
срет
макс.
мин.
Номер первый . .
26,4
32
20
44,1
58
31
9,6
13
6
Слава
31,6
40
20
69,0
91
48
11,0
18
8
Московская позд¬
няя
41,0
63
21
86,9
116
62
15,2
23
10
У 1аорта Номер первый все размеры по мере созревания несколь¬
ко увеличиваются, так как ранняя капуста ib период уборки еще
продолжает расти. Средняя высота растения 24 июля была 26 см,
278
а 5 августа —27,1 см. Ширина розетки
24 июля была 40,6 см, а 5 августа —
46,4 см. Высота расположения основания
кочана над уровнем почвы 24 июля дости¬
гала 8,7 см, а 5 августа — 10,0 см.
У сорта Московская поздняя наблюда¬
лось незначительное увеличение ширины
розетки (с 85,5 см 2 октября до 86,7 см
28 октября), общая же высота растения
по мере созревания кочана немного
уменьшилась за счет уплотнения верхних
листьев.
Размеры кочана, как правило, тем
крупнее, чем тюзднеюпелее сорт (табл.
207); за декаду они увеличивались на 1 —
2 см.
Длина наружной кочерыги в зависимо¬
сти от длины составляющих (прикорне¬
вая зона, свободная часть и облиственная
часть (рис. 87) колебалась но сортам
от 11 до 27 см (табл. 208).
Размеры кочана
Rhc. 87. Растение
пусты.
Таблица 207
Диаметр, см
Высота, см
Сорт
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Номер первый . . .
Слава
Московская поздняя
i5,5
19,9
22,4
18,4
24.2
28.2
11,8
16,0
16,0
13,8
17,3
19,7
18,2
23.0
24.0
11,3
12,0
14,0
CqpT Московская шоздняя имеет самую высокую наружную ко¬
черыгу (-в среднем 2il„l см), Слава самую низкую, а Номер первый
среднюю. По диаметру кочерыги средний и поздн.ий сорта близки
друг ж другу и (Намного превосходят раш-шй сорт Номер первый
(табл. 209).
Таблица 208
Размеры наружной кочерыги
Сорт
Длина, см
прикорневой зоны
свободной кочерыги
среди
макс.
мин.
среш
макс
мин.
Номер первый . * .
7,8
_
_
3,4
5,5
2,0
Слава
5,8
7,5
3,6
3,6
5,0
2,4
Московская поздняя .
8,1
10,0
6,0
6,3
9,0
3,5
279
Продолжение
Длина, см
Сорт
облиственной кочерыги
средн.
средн.
общая
Номер первый . .
Слава
Московская поздняя
4,9
5,2
6,7
6,9
6.4
9.5
2,0
4.4
4.5
16,1
14,6
21,1
20,2
17
27
12
11
15
Таблица 209
Изменение диаметра кочерыги по ее высоте
Сорт
Диаметр, см
прикорневой зоны
свободной ко¬
черыги
облиственной
кочерыги
Номер первый . .
Слава
Московская поздняя
1,95
2,70
2,64
2,80
4,50
3,8Г>
1,20
1,75
1,90
2,56
3,58
3,66
3,45
6,05
5,30
1,60
1,95
2,05
3,92
5,17
5,32
4,65
7,50
7,05
3,25
3,40
4,20
В табл. 210 приведен вес кочанов с листьями, кочерыгой и кор¬
нями, освобожде,иными от земли, а также вес товарного качана
(без зеленых листьев, с кочарьггой длиной 1,5—2 см).
/Средний вес ,кочана, поступающего в уборочную машину,
у сорта Номер первый составляет 1,5 кг, вес товарного кочана —
1,0 кг; у .сорта Московская поздняя соответственно 6,02 и 3,99 кг,
у сорта Сланва зарегистрированы промежуточные показатели.
Таблица 210
Весовая характеристика различных сортов капусты
Ссрт
Вес кочана, кг
Урожай
товарных
кочанов,
ml га
с листьями и корнями
товарного
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Номер первый
Слава
Московская поздняя . . . .
1,5
4,7
6,0
2.5
7.5
9,0
0,8
3.2
2.2
1,0
2,8
3,9
1,6
5,1
6,6
0,6
1,5
1,7
35—40
55-65
73-97
280
Вес кочана увеличивается в течение всего периода уборки (от
1,34 до 1,59 кг у сорта Номер первый и от 5,86 до 6,20 кг у Москов¬
ской поздней). Урожайность капусты возрастает от раннеспелой
(35—40 т]га) к позднеспелой (73—97 т/га).
Соотношения элементов урожая растения капусты, необходимые
для механизации уборкм, приведены в табл. 211.
Таблица 211
Весовой состав растения капусты (сорт Московская поздняя)
Показатели
кг
%
Средний вес всего растения
5,390
100
Вес товарного кочана
3,608
67,04
Вес зеленых листьев
1,319
24,37
Вес кочерыги
0,284
5,27
Вес прикорневой зоны с корнями . . .
0,179
3 *32
Все части растения капусты содержат большое количество влаги.
Влажность за период уборки изменяется незначительно (табл. 212).
Таблица 212
Влажность органов капустного растения в период уборки
Дата
Влажность, %
листьев
облиственной
кочерыги
свободной
кочерыги
прикорневой
зоны
4/Х
90,4
89,8
85,6
75,7
10/Х
89,5
85,7
84,3
73,5
17/Х
88,3
85,3
84,6
79,6
28/Х
90,4
85,8
83,8
77,0
В среднем
89,6
86,6
84,5
76,4
Резание кочерыг капусты проведено дисковыми ножами на ла¬
бораторной установке. Радиус ножей 218 мм, угол заточки 18°,
скорость вращения ложей 0,7—1 м/сек, толщина ножа 3 мм.
)В самой ни-лйней золе кочерыга оказывает наибольшее сопротив¬
ление резанию, несмотря на значительно меньшую толщину, чем
в других зонах, где одревеснение тканей в противоположность ниж¬
ней зюле незначительно или вю©се отсутствует. Усилие на срез дос¬
тигает 136 кг .и более (табл. 213).
Усилия .среза кочерыга на протяжении периода уборки у сорта
Номер пер'вый увеличиваются, так как у ранших сортов, как сказа¬
но выше, <в этот лери-од продолжается рост и развитие тканей. У сор¬
тов Слава и Московская поздняя этого не наблюдается.
281
Таблица 213
Усилие среза кочерыги по ее высоте у различных сортов
Место среза
Показатели
Сорт
Номер
первый
Слава
Московская
поздняя
56,7
1,95
299
81,2
99.6
2,35
444
69.7
136
2,64
. 548
73,2
33,6
3,05
733
90,1
65,4
3,06
735
83,1
96.8
3,66
1054
83.9
27,4
3,67
1058
90,1
42,2
4,12
1333
83,1
66,5
4,65
1771
83,9
20,5
3,92
1208
92,8
36,8
4,90
1886
87,7
46.3
5,30
2223
86.4
15,3
3,96
1231
92,8
33,4
5,10
2043
87,7
39,8
5,43
2321
86,4
“У корневой шейки
Нижняя треть
На середине коче¬
рыги
Верхняя треть
У основания коча¬
на
Усилие на срез, кг
Диаметр среза, см
Площадь среза, мм2
Влажность, %
Усилие на срез, кг
Диаметр среза, см
Площадь среза, мм2
Влажность, «/о
Усилие на срез, кг
Диаметр среза, см
Площадь среза, мм2
Влажность, °/о
Усилие на срез, кг
Диаметр среза, см
Площадь среза, мм2
Влажность, %
Усилие на срез, кг
Диаметр среза, см ,
Площадь среза, мм2 ,
Влажность, °/0
(Срез огрубевших и одревесневших тканей у позднего сорта по
^сравнению с ражим более энергоемок, что видно .из удельного соп¬
ротивления, отнесенного ik единице толщины кочерыги (табл. 214).
Определение усилий теребления капусты проводилось с помощью
пружинного динамометра насколько раз в течение всего периода
уборки.
Таблица 214
Удельное сопротивление срезу по зонам высоты кочерыги
(отношение усилия Фреза к диаметру)
Сопротивление срезу, кг/см
Сорт
1-й ср?з
(нижний)
2-й срез
З-й срез
(средний)
4-й срез
5-й срез
(верхний)
Номер первый
Слава
Московская поздняя ....
29,64
42,80
51,55
11,02
21,37
26,49
7,47
10,24
14,30
5,23
7,51
8,70
3,88
6,55
7,33
За период уборки сорта Номер первый .влажность поч.вы умень¬
шилась, а плотность увеличилась. Это .привело к увеличению усилий
теребления. Например, 24 июля оно было 17,3 кг, а к 5 августа
возросло до 38,8 кг (табл. 2,16).
:282
Усилия теребления капусты
Таблица 216
Дата
Усилие, кг
Влажность
почвы, %
Плотность почвы, кг/с Ai¬
na глубине, см
средн | макс. |
мин.
5
| 15 | 25
24/VII
1 -2/VII1
5/VIII
7/Х
2/Х
9/Х
16/Х
24/Х
17,3
23,1
38,8
49,5
Номе<р первый
25
40
50
73
10
14
27
18,8
14,4
12,9
Слава
28 I 22,0
0,9
4,9
1.4
Московская поздняя
6,8
20,6
6,3
9,7
25
9,1
63,5
96
23
19,0
1.2
12,4
13,6
56,5
76
27
20,5
1,3
6,5
9,4
55,2
81
37
23,3
0,8
5,1
5,5
56,1
76
42
22,1
М
4,7
5,2
(Период уборки сорта Московская поздняя изобиловал осад¬
ками. Со 2 по 16 октября наблюдалось непрерывное увеличение
влажности по'чвы и уменьшение ее плотности. Соответственно
ум ен ыи а Л1И1СЬ ус и лия тер еб л е1ни я.
Усилие, необходимое на отгиб, т. е. отклонение растения от
вертикали на 60°, у сорта Слана в среднем было равно 52,7 кг>
а у Московской поздней — 35 кг (табл. 216).
Таблица 216
Усилие бокового отгиба растения
Сорт
Уситие отгиба рас¬
тения на 60°, кг
Общая
высота
расте¬
ния, см
Расстоя¬
ние от
почвы до
точки
приложе¬
ния си¬
лы, см
Высота
кочана
над
почвой,
см
Диа¬
метр
свобод¬
ной ко¬
черы¬
ги, см
сред¬
нее
макси¬
маль¬
ное
мини¬
маль¬
ное
Слава
Московская поздняя . . .
52,7
35,0
75.0
50.0
36.0
14.0
26,0
40,7
7,1
14,4
9,5
17,7
4,1
4,7
Указанные различия можно объяснить неодинаковой высотой
кочерыги и разной величиной шюча воздействия. Момент изгиба
у растений сорта Московская лоздняя составил в среднем 504 кгсм.,
а у растений сорта Слава — 375 кгсм.
Сжатие кочерыги может привести к ее повреждению. До начала
опыта кочерыга освобождалась от корней, зеленых листьев и коча¬
на. Кочерыгу делили на три отрезка: прикорневую зону, свободную
283
кочерыгу и облиственную часть кочерыги. Отрезок закладывали
между двумя плогаким'и -поверхностями нцрибрра и сжимали до
появления трещины. Размеры сжимающих поверхностей были
больше размерш образца. Обыкновенно трещина появлялась в.
мягкой части кочерыги, т. е. внутри ее. На поверхности кочерыги
заметных на глаз .повреждений не наблюдалось. Следовательно,
поперечное сжатие кочерыги вызывает разрушение прежде всего
внутренних ее тканей. Разрушающая нагрузка, .вызывающая такие
повреждения, составляет, как минимум, 40 кг (табл. 217).
Таблица 217
Разрушающая нагрузка при сжатии кочерыги
Зона кочерыги
Показатели
Слава
•
Московская
поздняя
Влаж¬
ность,
%
средн.
макс.
ас
S
3
средн.
макс.
X
S
5
Верхняя — об¬
Усилие раздавли¬
лиственная
вания, кг .. .
222
422
112
241
400
102
часть
Длина отрезка, см
5,2
6,2
4,4
5,6
7,0
4,5
87,2
Диаметр отрезка,
см . , . . . .
6,5
7,8
4,8
5,7
6,4
5,0
Средняя — сво¬
Усилие раздавли¬
бодная от
вания кг . . .
116
197
72
96
122
40
лмстьев
Длина отрезки, см
3,6
5,0
2,4
5,8
7,0
3,5
85,6
Диаметр отрезка,
см
4,7
5,0
3,2
4,2
4,4
3,7
Нижняя — при¬
Усилие раздавли¬
корневая зона
вания, кг . . .
204
280
146
221
370
70
Длина отрезка, см
5,8
7,5
3,6
7,6
9,5
6,0
75,9
Диаметр отрезка,
см ...... .
3,1
4,2
2,4
2,6
2,8
2,4
Средняя (свободная от листьев) часть кочерыги наиболее сла¬
бая при сжатии; верхняя — самая прочная; нижняя занимает про¬
межуточное положение, что можно видеть из удельного сопротив¬
ления, отнесенного к единице длины образца (табл. 218).
Таблица 218
Разрушающие нагрузки на 1 пог. см образца, кг
Часть кочерыги
Сорт
верхняя
средняя
нижняя
Слава
42,7
22,2
35,2
Московская поздняя . . f
33,0
16,6
19,1
284
Предел прочности дредней части кочерыги 16—22 кг, верхней
33—42 кг на 1 пог. см.
Коэффициенты трения движения определены на дисковом при¬
боре при нормальном давлении — 6 г/см2 и скорости скольжения
до 2 м/сек (та-бл. 219).
Таблица 219
Коэффициенты трения движения
Нанмспонаиис материала
Влаж¬
ность,
%
сталь не¬
обрабо¬
танная
сталь ли¬
стовая ок¬
рашенная
Рабочая
= ^ 4.
; х 1
к а
л са =
г> са 2
я о
Н Н Я
а о о ж
позерхне
«
а,
си
X
а
-9*
о
ч
СГ
ПОЛОТНО
^ резина
Листья, лицевая сторона . . .
90
0,79
0,53
0,30
0,38
0,33
0,50
Листья, обратная сторона . .
90
0,94
0,54
0,39
0,22
0,33
0,41
Кочерыги
91
0,57
0.33
0,30
0,29
0,28
0,47
Самый большой коэффициент получен по необработанной стали
и самый малый — по сноповязальному полотну. Показатели трения
у кочерыги обыкновенно меньше, чем у листьев. Более гладкая, ли¬
цевая сторона листа имеет меньший коэффициент трения, чем
обратная сторона листа.
Помидоры
Физико-механические свойства помидоров изучены на планта¬
циях селекционной станции в Крымском районе Краснодарского
края на долинном слабокар.бсшатнам черноземе. Наследовались три
сорта: раннеспелый Маяк 12/20-4, среднеспелый Гибрид — Г-106 и
позднеспелый Таманец 172. iBce три сорта выращены на богаре
рассадным способом. Урожай зрелых плодов составил от 121 до
425 ц/га.
В элитном хозяйстве Херсонской области на светлю-каштановых
карбонатных черноземных почвах в условиях полива по бороздам
также изучались три сорта: Маяк 12/20-4, Ахтубинский 85 и Тама¬
нец 172. Последние два сорта выращены безрассадным способом,
с высевом семян в грунт. За три сбора в этом хозяйстве снято при¬
мерно по 100 ц/га спелых плодов.
Фактическая средняя ширина междурядий опытных посевов
была близка к расчетной (табл. 220). Число междурядий за преде¬
лами ширины 70+10 см сравнительно невелико (10—15%), однако
эта неточность посева или посадки ухудшает проходимость машин
в период ухода и уборки урожая.
Густота насаждения колеблется больше, чем ширина междуря¬
дий, так как, помимо неточности размещения растений, на нее
влияют выпады и ручное прореживание (у безрассадной культуры);
некоторое значение имеет и сортовая прочистка посевов (табл. 221).
2S5
Ширина междурядий
Таблица 220
Ширина междурядий, см
Сорт
Способ посева, посадки
наиболь¬
наимень¬
средняя
шая
шая
Селекционная станция
Маяк
Квадратно-гнездовой, с ручной
70,3
90,0
42,0
посадкой рассады
Г-105
То же
69
83
45
Таманец
» »
70
88
57
Элитное хозяйство
Маяк
Ленточный двухстрочный с ручной
95*
112*
68*
посадкой рассады
53
78
31
Ахтубинекий
Рядовой с посевом семян сеялкой
СОН-2,8
85
102
64
Таманец
То же
73
98
50
* Числитель — расстояние между лентами, знаменатель—между строчками
б ленте.
Размещение плодов в пространстве определяли, замеряя коор¬
динаты каждого плода на всех растениях учетных делянок коорди¬
натором облегченного типа.
Таблица 221
Густота насаждения
Расстояние между смежныv и
Сорт
растениями в рядке, см
Число рас¬
тений на
1 га,
среднее
наиболь¬
шее
наимгкь-
ui е:
тыс. шт.
Селекционная станция
Маяк
80,5
142
65
17,8
г-105 : . . .
92,8
367
39
15,5
Таманец
76,3
150
52
18,2
Э Л1И тн о е хозяйство
Маяк
50
299
8
27,0
Ахтубинский
31
101
9
38
Таманец
35
193
8
39,2
Оказалось, что на посевах опытной станции наибольшее количе¬
ство плодов находится на высоте 200—300 мм (табл. 222). Эти зна¬
чения 'получены для неполивной культуры, когда даже у нештам¬
бовых сортов «полегания стеблей .не произошло. В орошаемых усло-
286
Таблица 222
Распределение плодов по зонам высоты
Сорт
Зоны, мм
Число
плодов
Дата опыта
100
200
300
400
500
(в сред¬
нем на
кусте)
Маяк-
шт.
1,54
5,86
5,78
1,68
0,14
15
11/VII
°/0
10,3
39,2
38,4
11,2
0,9
100
Г-105
шт.
1,6
7,3
5,8
2,9
0,37
18
13/VII
°/о
9,1
40,5
32,4
16,0
2,0
100
Таманец:
шт.
2,7
4,0
0,7
—
—
7,4
25/VII
%
36,4
53,8
9,8
—
—
100
виях (элитное хозяйство) наблюдалось массовое полегание стеб¬
лей к периоду уборки, вследствие чего распределение плодов по
зонам высоты существенно отличается от приведенного в таблице.
У не-полетлых растений -в нижней 100 мм зоне находилось
10—30% -плодOIB, а у полеглых — 89%. Количество плодов, сопри¬
касающихся с подвой, у Н0пол0глых растений составляет 2—4%, а у
полеглых — до 15 %.
Форма и размеры растений определяются высотой стебля, его
ветвистостью и степенью полеглости, которую можно выразить
отношением
/
где /— длина стебля;
Н—высота растения в естественном состоянии;
С — степень полеглости.
У прямостоящего растения значение С близко к единице; чем
больше полегает растение, тем больше возрастает С. В неорошае¬
мых условиях (опытная станция) значение полегаемости не выхо¬
дило за пределы 1,0—>1,1; в орошаемых (элитное хозяйство) для
всех сортав оно составило 2,2—2,4, что выз-вано аильным полегани¬
ем растений.
'Стебли некоторых растений полегают поперек рядка почти го¬
ризонтально, ухудшая тем самым проходимость машин по между¬
рядьям.
Средняя высота растения в неорошаемых условиях равнялась
34 см (Мая/к) и 38 см (Г-105), а в орошаемых условиях — ib два ра¬
за меньше (табл. 223).
На размеры плодов и их ,вес .влияют частота сбора урожая, а
также ярафик уборки.
Данные опытной станции о сроках созревания и c6qpa помидо¬
ров разных сортов приведены в табл. 224.
287
Размеры растений
Таблица 223
Сорт
Длина
Диаметр
стебля
Число ве¬
Высота
Полереч¬
ные раз¬
Число
стебля, см
у основа¬
ток на
растения,
меры кро¬
плодов на
ния, мм
растении
см
ны ку¬
растении
ста, см
Селекционная станция
Маяк
35 ±10
9+2
4+3
34*10
50X51
Г-105
38+12
13+3
5+2
38+12
50x51
Таманец
45+ 15
10+2
2± 1
44 ± 15
—
Элитное хозяйство
Маяк
50+30
11+3 1
7+5
18+10
40X50
Ахтубинский ....
55 d 30
11+5 I
6+5
29+10
50X60
Таманец
58+10
14 + 2 |
5±3
30±10
40X40
Таблица 224
Сроки уборки урожая
Сорт
Сбор помидоров, % к валовому урожаю
июль
август
сентябрь
Раннеспелые:
Гибрид 190
57
17
26
Гибрид 53/9
29
36
35
Среднеспелые:
Гибрид 172
31
50
19
Брекодей
30
47
23
Позднеспелые:
Гибрид 631
13
62
25
Балтимора ....
9
67
24
Наибольший процент созревания помидоров раннеспелых сортов
приходится на четвертую пятидневку июля, а наименьший — на
третью пятидневку сентября.
Аналогичными сроками созревания характеризуются среднеспе¬
лые и позднеспелые сорта, с той разницей, что в июле наибольший
сбор приходится на шестую пятидневку, а августовский пик значи¬
тельно -превосходит .июльский.
Индивидуальный вес товар нош плода изменяется таким обра¬
зом, что июльский обор обьючно дает плоды в два раза крупнее, чем
сентябрьский.
Данные об изменении веса плодов съемной спелости приведены
в табл. 225, дде сорт Балтимора повднеопелый, остальные — средне¬
спелые.
288
Вес спелых плодов
Таблица 225
Средний вес плода при уборке;
, 2
Сорт
19/VII
31/VII
13/VII1
9/IX
27/IX
среднее
58
72
60
36
37
50
Брекодей
103
127
86
57
55
—
Балтимора
128
86
88
43
41
— >
Гумберт
30
21
19
10
10
—
■Соответственно весу изменяются и размеры плодов. В середине
сезона средние размеры спелых плодов колеблются (в зависимости
от сю,рта) в следующих .пределах: длина 40—50 мм, ширина 35—56,
толщина 36—64 мм.
И вд ив'ид у а л ын ы й вас плода и его размеры нахюдятся в прямой
зависимое™ (табл. 226).
Таблица 220
Размеры и вес плодов
Размеры, мм
Вес,
г
до 25
26-50
51-75
76-100
101—125
126—150
Длина
20
36
41
44
46
50
Ширина
23
43
52
59
63
67
Толщина
22
42
50
56
60
64 ,
Зная вес плода, можно судить о ©го размерах (ic учетом неболь¬
шого отклонения, которое зависит от оорта, размеров и формы
плода). На|примар, плод весом -26—50 г обычно имеет длину
36±2 мм и, наоборот, зная размеры плода, можно ориентировочно
определить его вас.
Относительный вас всех плодов, имеющихся на растении в се¬
редине сезона, в условиях орошения несколько больше (до 86%),
чем в богарных (табл. 227). Эти соотношения наустой'Ч1ивы »и изме¬
няются больше, чем другие показатели.
•Вес плода состоит © основном из веса сока и мезги (94—95%),
а также кожицы (до 3,5%) и семян (il,4—tl,5%).
Выход сухих самян влажностью до 13% составляет около 35%
веса сырых промытых самян влажностью 70%. Абсолютный вес
1000 сухих семян обычно составляет 2—3 г. В одном плоде весом
до 70 а содержится 100—200 шт. семян. Средние размеры семян,
мм: длина 3,6, ширина 2,3, толщина 0,9. Колебания соответственно
4,6—2,5, 3,2—1,3 ,и 1,4—0,5.
19 Заказ 7393
289
Удельный вес семени коррелирует с его индивидуальным ве¬
сом. Наблюдается также устойчивая корреляция удельного веса
семени с его толщиной. Мезга спелого плода по удельному весу
приближается к семенам (в воде она обычно тонет). У кожицы
плода удельный вес обычно меньше единицы. Она, как травило, в
воде всплывает.
Таблица 227
Состав растения по весу
Показатели
На селекционной
станции (июль)
В элитном хозяйстве (август)
Маяк
Г-105
Тама¬
нец
Маяк
Ахтубин-
ский
Таманец
Вес растеиия, г
891
1153
523
495
700
968
Вес всех плодов, г
612
720
281
360
570
831
% к весу растения . . . .
69
62
54
73
81
86
Вес листьев, г
176
315
162
55
56
32
% к весу растения . . . .
Влажность, %:
20
27
31
10
8
7
плодов
94
93
95
93
94
95
листьев
81
84
83
82/12*
82/26*
81/19*
стеблей
81
85
90
85
84
82
*1исло всех плодов . . . . .
22
27
10
10
9
12
* Числитель — живые листья, знаменатель — отмершие.
У плодов значение удельного веса авязано со степенью спело¬
сти. Плоды сорта Таманец, убранные 31 августа, имели следующий
удельный вес:
зеленые 0,96 ±0,04
бланжевые 0,96±0.03
спелые (красные) 0,99±0,01
очень спелые 1,00±0,01
Представляется, что, используя эту закономерность, можно гид¬
равлическим способом разделить ворох на спелые и недозревшие
плоды.
Плоды и семена, свободно насыпанные в жесткую тару, имеют
следующий насыпной вес (кг/м3):
семена сырые, промытые, влажностью 70% 601
семена, высушенные до влажности 9% 196
плоды зеленые влажностью 93% 565
плоды красные влажностью 94% 600
С точки зрения технологии механизированной уборки помидо¬
ров представляют интерес сведения о прочности плодов, связей
плода с соцветием, веток со стеблем, стебля с почвой. Наиболее
важное значение имеют данные о прочности плодов и связей их с
соцветием.
.290
При статическом сжатии плода между стальными пластинами
образец сначала деформируется, причем никаких видимых трещин
на его поверхности не образуется. Нагрузка Рд, не вызывающая
видимых повреждений плода, условно называется допустимой.
Натруска больше допустимой вызывает появление в кожице тре¬
щины, видимой невооруженным глазом. Такую нагрузку Яр назы¬
вают разрушающей.
Для спелых плодов средних размеров значения Рд обычно сос¬
тавляют 2—4 кг, значения Рр для -спелых плодов зависят от их раз¬
меров. Для помидоров сорта Ахтубинский при продольном сжатии
они оказались в зависимости от длины образца следующими:
длина I, мм ... . 52 43 38
нагрузка Рг, кг 5±1 4±0,5 3,5±1
Соот/ветствующие этим нагрузкам деформации обычно дости¬
гают 18—21%. Зеленые плоды при статической напрузке оказыва¬
ются прочнее спелых в 4—5 раз. Разрушающая нагрузка при сжа¬
тии плода по толщине примерно в 2 раза меньше, чем при сжатия
по длине.
Прочность оболочки плода характеризуется способностью соп¬
ротивляться внедрению стального шарика на глубину не менее
толщины оболочки плода и не более диаметра шарика. При этом
оболочка прокалывается и показатель прочности кожицы, условно
называемый твердостью, измеряется отношением нагрузки к пло¬
щади поперечного сечения шарика:
Р 4 Р
'=—=-^ткг1ммг
где Р — усилие, необходимое для прокалывания оболочки плода,
кг;
F — площадь диаметрального сечения шарика, мм;
d — диаметр шарика, мм.
Твердость плода изменяется по мере его роста и развития ана¬
логично изменению разрушающей нагрузки Pv. При помощи экс-
тензометра получены значения твердости т плодов, достигших
товарных размеров (табл. 228).
Твердость т плодов помидоров, особенно красных, незначитель¬
на, что особенно заметно при сравнении с твердостью плодов дру¬
гих культур. Так, твердость огурцов (зеленец) составляет 0,20—
0,30 кг/мм2; дынь (в начале технической спелости) — 0,40—0,70;
арбузов — 0,60—0,80; тыквы — 0,70—0,90 кг/мм2.
Сопротивление плодов ударным нагрузкам определяли методом
свободного падения их на заданную поверхность. Скорость и, следо¬
вательно, силу удара регулировали изменением высоты падения.
При небольшой высоте падения повреждений плодов не наблюда¬
лось (ее называют допустимой). Высоту падения, при которой на
оболочке плода появляются трещины, называют разрушающей
или критической.
19*
291
Таблица 228
Значения твердости плодов товарных размеров
Твердость плодоз, кг!мм1
Сорт
красных
зеленых
Опытная станция
Г-105
0,04
0,12
Маяк
0,05
0,10
Таманец
0,02
0,16
Элитное хозяйство
Маяк
0,06
0,14
Ахтубинский
0,07
0,16
Таблица 229
Показатели стойкости плодов к удару
Рабочая поверхность
Высота
падения,
см
Соответ¬
ствующая
скорость
удара,
м1сек
Средний
вес
плода, г
Количест¬
во раз¬
рушенных
плодов, %
Средняя
убыть в
весе пло¬
дов за 7
суток хра¬
нения, %
к исход¬
ному весу
Число
загнив¬
ших пло¬
дов за
время
хранения,
% К
общему
числу
Контроль (без удара)
0
К Р а с н
0 -
ы е
98
0
8,6
0
Фанера (толщиной
25
2,2
83
13
15
57
10 мм)
50
3,1
79
60
16
60
75
3,8
70
80
33
83
Техническая листовая
2,2
резина (5 мм)
25
86
10
12
20
50
3,1
82
57
23
53
75
3,8
81
63
28
77
Резина губчатая в
два слоя (4,5X2=
2,2
70
11
=9 мм)
25
5
5
50
3,1
77
27
11
23
75
3,8
76
53
23
56
Прорезиненный ре¬
25
2,2
75
10
33
мень (10 мм)
7
50
3,1
72
57
13
57
75
3,8
75
67
20
63
Контроль
0
Зелен
0
ы е
78
0
3,8
0
Фанера (10 мм)
25
2,2
76
0
11
0
50
3,1
72
20
12
10
75
3,8
65
40
13
37
292
Для спелых (красных) плодов допустимая высота обычно рав¬
няется 10—'15 см при .всех .испытанных поверхностях, для зеле¬
ных — около 25 см.
(Разрушающая вьюота щри падении плода на фанеру составляет
для спелых 'плодов 25 см (v=Qr2 м/сек), при друшх поверхностях
она изменяется сравнительно мало. Повреждаемость при ударе
плодо1в разной опело-сти отражена 'в табл. 229. При падении плода
на техническую резину существенных изменений по сравнению с па¬
дением на фанеру не наблюдается, т. е. резина не дает заметного
амортизирующего эффекта при ударе красных плодов. Такой
эффект обнаруживается при ударе помидоров о губчатую резину,
однако и в этом случае -при скорости падения v = 39\ м/сек разру¬
шается до 27% спелых плодов. При этом в течение семи суток
хранения убыль в весе составляет 11%, а число -загнивших пло¬
дов— 23%. Убыль в iBece контрольной партии (при температуре
хранения 26±'2° составила 8,6%, причем загнивания плодов и по¬
нижения их товарных и пищшюуоовых качеств не наблюдалось.
Плоды помидоров 'весьма чувствительны к механическим наг¬
рузкам, в особенности к ударным. Наиболее существенными фак¬
торами являются скорость удара, индивидуальный вес плода, его
состояние (спелость) и свойства поверхности. По всем показате¬
лям прочности зеленые плоды превосходят красные примерно в
2—3 раза, бланжевые занимают промежуточное положение.
Сила, приложенная к основанию плода, находящегося на веге¬
тирующем растении, и направленная вертикально вверх, отрывает
плод от плодоножки, которая при этом .никогда не разрывается;
разрушение связи плода происходит в месте его сочленения с пло¬
доножкой. Сила связи спелого плода с плодоножкой обычно сос¬
тавляет от 0,05 до 2,1 кг (табл. 230).
Таблица 230
Усилия отрыва плода от соцветия
Сорт
Спелость
Средним
диаметр, мм
Усилие, необходимое для
отрыва плода, кг
плода
плодо¬
ножки
среднее
наиболь¬
шее
найм ель-
шее
Маяк
Красные . . . .
45
3,3
0,63
1,7
0,05
Бланжевые . . .
44
2,8
0,73
2,0
0,05
Зеленые
43
3,4
0,55
1,7
0,05
Ахтубинский
Красные . . . .
50
2,8
0,77
2,1
0,05
Бланжевые . . .
48
2,7
0,67
1,2
0,20
Зеленые
44
2,8
0,53
1
1,9
0,05
Усилие отрыва зависит от размеров плода и его спелости. У
мелких плодов оно, как правило, меньше (табл. 231).
iBo многих случаях при статической нагрузке сила связи у зеле¬
ных плодов меньше, чем у плодов съемной спелости.
293
Таблица 231
Сила связи плода в зависимости от диаметра
Сорт
Спелость
Сила, кг
при диаметре плода, мм
до 25
26-35
36-45
46-55
56-65
свыше
65
Маяк
Красные . . . .
0*05
0,38
0,68
0,76
0,93
1,25
Зеленые
—
0,55
0,56
0,5S
—
—
Ахтубинский
Красные . . . .
0,16
0,10
0,36
0,84
0,98
1,30
Зеленые
0,16
0,38
0,42
0,61
0,66
Наибольшие коэффициенты статического трения наблюдаются
у листьев и стеблей (0,7—0,8 и до 0,9). Красные плоды по сравне¬
нию с другими органами растения имеют наименьшие коэффициен¬
ты трения по всем поверхностям, кроме резины.
Пара резина — плод при статическом трении оказывает очень
большое сопротивление скольжению, особенно у зеленых плодоз
(табл. 232).
Таблица 232
Коэффициенты статического трения
(сорт Маяк)
Рабочая поверхность
Органы растения
сталь
листовая
сталь
окрашен¬
ная
фанера
полотно
сноповя¬
зальное
техниче¬
ская
репина
Влаж¬
ности
образца,
%
Листья зеленые . . ,
0,72
0,90
0,70
0,91
0,82
82
Стебли .
0,52
0,64
0,71
0,80
0,78
84
Плоды:
94
красные ....
0,37
0,33
0,28
0,36
1,03
зеленые ....
0,56
0,63
0,45
0,42
1,04
93
Семена:
63
сырые . . * . .
0,88
0,87
0,83
0,88
0,85
под водой . . .
0,75
0,65
0,88
1,08
0,69
80
Иногда при машинном выделении семян необходима предвари¬
тельная промывка плодов, и трение в таких случаях происходит в
условиях обильного смачивания рабочих поверхностей водой.
В условиях подводного трения (образец и поверхность погруже¬
ны в воду) коэффициент трения плода по резине снижается до 0,74
против 1,03 при сухом трении; при трении плода по стали он оста¬
ется практически неизменным. У сырых свежевыделенных семян
при подводном трении наблюдается уменьшение коэффициентов
трения по стали и резине и увеличение по полотну и фанере (по
сравнению с обычными).
294
При обычном трении влажность семян следующим образом
илияет на коэффициенты статического трения:
Влажность ссмян, % . . . .
63
54
45
35
17
10
Коэффициенты трения.
по стали листовой . . . .
. 0,80
0 77
0,67
0,6
0,56
0,54
» » окрашенной . . ,
0,76
0,74
0,7 5
0,67
0,54
0,31
» резине листовой . . .
. . 0,79
0,71
0,75
0,66
0,61
0,61
Плод, помещенный на плоскую горизонтальную поверхность,
обладает разной устойчивостью в зависимости от его положения.
При наклоне поверхности на некоторый угол ак плод может опро¬
кинуться, после чего он покатится или, преодолевая трение, будет
скользить по поверхности (при ас), не вращаясь. Как ак, так и
ас зависят от исходного положения плода на поверхности.
Для плодов помидоров характерны следующие три положения:
1) основание вниз, ширина плода направлена вдоль наклона поверх¬
ности— устойчивость плода в этом положении наибольшая; 2) то
же, но размер ширины плода направлен поперек наклона поверхно¬
сти; 3) основанием вверх — устойчивость плода в этом положении
наименьшая.
Для трех положений плода средние углы ак по резине соответст¬
венно равны 24, 15, 12, причем при первом положении плоды по
фанере и стали не катятся, а скользят (табл. 233). По резине (для
которой характерны повышенные коэффициенты трения) плоды
скользят в тех случаях, когда они имеют высокую устойчивость
против опрокидывания (первое положение). Во всех остальных
положениях плоды по резине катятся, так как в этих случаях
сск<ас.
Таблица 233
Углы качения и скольжения плодов
(сорт Маяк, /=40 мм)
Рабочая поверхность
Положение тода
1
2
3
■ Углы качения, град
Фанера
Качение отсутст¬
вует, плоды
скользят
И
12
Сталь
То же
14
12
Резина
24
15
12
Углы скольжения, град
Фанера
18
16
Плоды катятся,
скольжения нет
Сталь
20
Плоды катятся,
—
Резина
26
скольжения нет
—
295
Материал поверхности на величину ак устойчивого влияния не
оказывает. При увеличении веса плода (а следовательно, и разме¬
ра его) угол качения увеличивается.
Баклажаны и перцы
При тракторной маркаровке поля и ручной посадке рассады
фактическая ширина междурядий сравнительно мало отличается
от заданной (табл. 234).
Таблица 234
Размещение растений на поверхности поля
Размер
Культура
задан¬
ные
Значения, см
фактические
Число расте¬
ний на 1 га,
тыс. шт,
средн.
макс.
мин.
Ширина междурядий
Баклажаны ....
80
81
92
65
26
Перец
70
78
90
65
37
Расстояние между гнез¬
Баклажаны ....
50
48
150
24
—
дами
Перец
30
33
72
12
—
Плоды к периоду убдории размещены в шести стомиллиметровых
зюиах. У перца основная масса плодов (до 80%) находится в 4, 5 и
6-й зонах, т. е. .на высоте больше 300 мм; плодов, касающихся зем¬
ли, не бывает. Бакла/жаны в этом отношении противоположны пер¬
цам. В 1-й зоне, т. е. на вьюоте до 100 мм от поверхности почвы,
у них размещено около 40% плодов, большинство из которых каса¬
ются поверхности почвы. Относительно оси куста у обеих культур
плоды расположены компактно: в зоне радиусам 200 мм находится
больше 90% плодов.
Таблица 235
Размерная характеристика растений
Культура и сорт
Показатели
Средн.
Макс.
Мин.
Баклажаны,
Скороспелый 148
Высота куста, см ... .
Поперечные размеры кроны,
47
67
30
см
Число плодоносящих веток,
71X51
91x82
44 л 30
шт
Число плодов на растении,
4,2
8
1
шт
6,1
11
1
Перец,
Болгарский 79
Высота куста, см
Поперечные размеры кроны,
54
64
33
см
Число плодоносящих веток,
44x34
59X47
22X20
шт
Число плодов на растении,
3,8
6
1
шт
Высота первого ветвления,
7,2
18
1
см
7,8
15
1
296
'По габаритным размерам кустов обе культуры сходны между
собой. Крона у перца имеет сравнительно небольшие поперечные
размеры (табл. 235).
Таблица 23(5 отражает начало семенной спелости плодо© (нача¬
ло августа, Волгоградская область). Количество плодов в течение
а'в/густа может увеличиваться, так как ©о время замеров наблюда¬
лось значительное количество бутонов и цветков, особенно у бак¬
лажанов.
По среднему весу растения в указанный период баклажаны
превосходят перец более чем в два раза (табл. 236).
Таблица 236
Весовая характеристика растений
Показатели
Баклажаны
Перец
средн.
макс.
мин.
средн
макс.
мин.
Вес стеблей с ветками, кг
Вес листьев, кг и . . . .
Вес плодов, кг
Вес растения в целом, кг
0,14
0,17
1,25
1,56
0,24
2,43
2,95
0,09
0,64
0,81
0,09
0,15
0,34
0,58
0,24
0,67
0,97
0,06
0,07
0,19
При нарушении связи растения с почвой тереблением глубоко
уходящие корни разрываются, так что вес остающихся на растении
корней составляет около 2% (баклажаны) и до 5% (перец) к весу
растения.
Корневая система у баклажана развита сильнее, чем у перца;
усилия теребления составили соответственно 36 (от 33 до 40) и
18 кг (от 9 до 24).
По размерам плодов, в особенности по весу, баклажаны намно¬
го превосходят перец (табл. 237).
Таблица 237
Размеры и вес плодов
Культура
Фаза спелости
плода
Влажность, %
Значеьиг
Размеры
плода, мм
Вес плода, г
Индекс
1
1~~ а
длина
шири¬
на
тол¬
щина
Перец
Зеленые
91,3
Среднее
55
45
43
30
1,26
Максимальное
80
70
67
70
1,91
Минимальное
24
20
20
25
0,88
Красные
90,7
Среднее
69
59
57
59
1,18
Максимальное
81
68
67
80
1,90
Минимальное
55
41
40
25
0,93
Баклажаны
Семенная
91,9
Среднее
107
68
65
176
1,58
спелость
Максимальное
160
110
107
550
2,13
Минимальное
60
43
41
50
0,98
297
Семена баклажана вкраплены в мякоть плода и рассредоточены
в нем почти по всему объему, за исключением части, примыкаю¬
щем к плодоножке; семена перца сосредоточены в центре плода,
они закреплены на семеносце, сплошь устилая его тело; в принци¬
пе это облегчает работу семевыделительной машины.
Количество семян в красном плоде перца, в зависимости от
его крупности, составляет от 50 до 350 шт., или около 3,5% к сыро¬
му весу плода. Выход сухих семян — до 55% к весу сырых, све¬
жевыделенных. В плоде баклажана до 2,7 тыс. семян, что состав¬
ляет обычно 5—6% к сырому весу плода; выход сухих семян — до
48% от веса сырых семян.
У обеих культур семена мелкие, толщиной 1 — 1,5 мм, особенно
у баклажанов (табл. 238).
Таблица 238
Размеры и вес семян
Культура и сорт
Значение
Индиви¬
дуальный
вес, мг
Размеры, мм
длина
ширина
толщина
Баклажаны,
Среднее
4,25
3,23
2,73
1,05
Крымский 7/14
Максимальное . . .
6,5
3,6
3,1
1,3
Минимальное . . . .
2,0
2,6
2,2
0,7
Перец,
Среднее
6,9
4,24
3,51
1,19
Болгарский 79
Максимальное . . .
9,5
5,1
4,2
1,4
Минимальное . . . .
4,0
3,3
• 3,0
0,9
Как по индивидуальному, так и по удельному весу семена
варьируют. Даже в небольшой навеске кондиционных семян нахо¬
дятся объекты тяжелее и легче воды. Число тяжелых семян перца с
удельным весом больше 1,04 около 22%, а у баклажанов таких се¬
мян значительно больше (до 65%). Остальные элементы плода
имеют обыкновенно следующий удельный вес:
мякоть перца 0,98—1,02
семеносец перца 0,63—0,73
семена » 0,97—1,05
плод в целом 0,50—0,60
мякоть баклажана 0,59—0,62
семена » 1,03—1,05
плод в целом 0,60—0,80
Если принять во внимание, что удельный вес несеменной массы
намного меньше единицы, то гидравлический способ сепарации се¬
мян баклажанов надо считать более перспективным по сравнению
с решетным. Для перца обосновать гидравлический способ разде¬
298
ления труднее, чем для баклажана, так как его мякоть и семена
по удельному весу отличаются мало.
Удельный вес наряду с влажностью оказывает влияние и на
насыпной вес (табл. 239).
Таблица 239
Насыпной вес свежеубранных продуктов урожая
Продукт
Влажность,
%
Насыпной
вес, кг\м3
Плоды баклажанов
92
402
Плоды перца
91
310
Семена баклажанов свежие, промытые
54
820
То же, воздушносухие
9
551
Семена перца воздуншосухие
8
437
Вертикальная сила, приложенная к основанию плода, находя¬
щегося на растении, направленная вверх, отрывает плод от плодо¬
ножки или разрывает последнюю. У перца наблюдается то и дру¬
гое, хотя для отрыва усилия разрушения несколько меньше, чем
для разрыва (табл. 240).
Таблица 240
Усилия отрыва плодов перца
(сорт Болгарский 079)
Место разрыва
Длина час¬
ти плодо¬
ножки, ос¬
тавшейся
на плоде,
мм
Диаметр
плодонож¬
ки, мм
Усилие отрыва, кг
средн.
макс.
мин.
В сочленение плода с плодо¬
ножкой
На середине плодоножки , .
0
35
8
8
4,7
5,3
12
9
1.5
0,5
Для механизированной уборки, например по принципу очеса
плодов на корню, должно быть соблюдено одно из необходимых
условий:
т
T>qtif т. е. п<
где Т — прочность связи растения с почвой, кг;
q — прочность связи плода с растением, кг\
п — число плодов, отрываемых одновременно.
Несоблюдение этого условия приводит к выдергиванию расте¬
ния из почвы вместо его очеса.
При названных выше значениях Т и q оказывается, что
18
п
299
т. е. очес возможен, когда рабочий орган одновременно захватыва¬
ет ие более трех плодов; в противном случае растение будет выте¬
реблено из почвы.
Прочность плодов при статическом сжатии у баклажанов зна¬
чительно больше, чем у перцев. Начало разрушения (появление
трещины) наблюдается при 42 и 7 кг соответственно, усилия пол¬
ного раздавливания в Р/г—2 раза больше, чем в начале разрушения
(табл. 241).
Таблица 241
Разрушающие нагрузки при Статическом сжатии плодов
Плоды
Направление сжатия
Размеры,
мм
Сопротивление
сжатию, кг
Относи¬
тельная
деформа¬
ция f %
% выделившихся семян. |
начало разрушения
полное разру¬
шение
толщина
длина
! при начале раз¬
рушения
при полном раз¬
рушении
средн.
макс.
X
S
2
Баклажаны
По толщине . . .
72
126
42
94
97
68
47
66
0,4
По длине . . . .
71
126
19
26
36
9
23
47
1,3
Перец
По толщине . . .
55
81
7,4
17
23
12
22
47
—
По длине . . . .
53
86
6
16
20
10
12
19
41
Как видно из табл. 241, нагрузками по толщине, сжимающими
плод стальными пластинами, выделение семян практически не
происходит; нагрузкой по длине может быть выделено заметное
количество семян, особенно из плодов перца. Но семена перца ус¬
пешно выделяются путем измельчения в процессе резания плодов,
тогда как полное выделение самян баклажана .крайне затрудни¬
тельно.
При одной и той же степени измельчения (около 600) семян
•перца можно 'выделить более 70%, а баклажанов — только 25% и
менее. По-видимому, их целесообразно выделять не сжатием и не
резанием, а перетиранием, т. е. измельчением до состояния пасты.
Конструкция ножей (см. рис. 17) влияет не только на энергоем¬
кость измельчения, но и на семевыделительный эффект. Чем тол¬
ще нож и больше радиус закругления рабочей кромки, тем больше
сопротивление резанию -и больше семевыделительный эффект за
один срез.
Аналогичные результаты получены и при динамических наг¬
рузках на маятниковом копре при скорости удара до 3 м/сек. 'Се¬
мевыделительный эффект удара оказался близким к нулю во всех
опытах с баклажанами и вполне удовлетворительным в опытах с
300
плодами перца, где за один удар (поперечный срез) может быть
выделено более половины семян, содержащихся в плоде
(табл. 242).
Таблица 242
Результаты измельчения плодов резанием на маятниковом копре
Образц
название
ы
диаметр, мм
№ ножа
по рис. 17
Работа за
один удар
(срез), кгм
Выделение
семян за
олин удар,
%
Перец
55
1
0,23
28
56
2
0,45
43
55
3
0,56
58
55
4
0,50
45
52
5
0,59
46
51
6
0,62
62
54
8
0,50
66
Баклажаны
68
1
0,53
0,0
68
2
0,79
0,0
69
3
2,2
0,0
66
4
2,02
Менее 1 %
72
5
2,52
То же
68
6
1,96
п »
56
8
1,66
п V
69
8
3,36
V п
85
8
4,76
9 V
Извлечение семян из баклажана путем дробления плода возмож¬
но, но для полного их выделения требуется очень большая степень
измельчения. Аналитически установлено на примере многих пло¬
доовощных культур, что для полпого выделения семян необходима
следующая степень измельчения:
где п— степень измельчения (число частиц, полученных из плода);
Q—вас плода, г;
8—уделыный ©ас частиц, г/см3;
I—средняя длина частиц, см.
Например, при длине частицы, равной длине семени (0,32 см),
и при весе плода, равном 240 г, потребная степень измельчения
баклажана составит:
301
При степени измельчения более 12 тыс. (для арбуза достаточно
п = 400) возможность разделения измельченной массы решетным
способом маловероятна. Более надежен гидравлический метод се¬
парации. В связи с этим исследовалось поведение семян баклажа¬
нов в воде.
Большая часть семян, освобожденных от частиц мякоти, имеет
удельный вес больше единицы. Скорость затопления их при сво¬
бодном падении в воде составляет обычно 2—3 см/сек. Для щуп¬
лых семян (6<1) скорость всплывания составляет 3—4 см!сек.
Скорость всплывания несеменных частиц — до 23 см/сек; она нахо¬
дится в прямой зависимости от размеров частиц.
Потери семян в отходы при гидравлическом способе сепарации
могут составить около 5%.
Плоды, предназначенные не для выделения семян, а для пище¬
вых целей, должны обладать некоторой стойкостью к механическим
воздействиям, в частности к ударным нагрузкам.
При свободном падении перца на деревянную поверхность с
высоты 200—300 см число поврежденных плодов достигает 20—
50% в зависимости от крупности. Допустимая высота падения
(Яд), при которой плоды не повреждаются, а также недопустимая
высота (Яр), при которой плоды начинают разрушаться, обыкно¬
венно составляет Ob см):
ЯЛ Яр
Перец 80—90 100
Баклажаны 250—280 300
Поврежденные при ударе плоды (наличие вмятин, трещин) те¬
ряют способность к хранению (табл. 243).
Таблица 243
Влияние удара на качество плодов
Высота падения, см
Показатели
100
200
300
400
Контроль
(без удара)
Перец,
ПЛОДЫ
весом 50—70 г
Число поврежденных плодов, %
Убыль в весе после 7 дней хра¬
нения, %
20-30
14—15
50-60
16-19
70-80
20-23
80-100
22—33
0
12-13
Баклажаны, плоды весом
190—240
г
Число поврежденных плодов, %
Убыль в весе после 7 дней хра¬
нения, %
0
4-5
0
6-7
10—15
7-8
30-40
8-9
0
4-5
.302
Опыт семисуточного хранения травмированных образцов при
комнатной температуре показал слабую стойкость к удару у пло¬
дов перца по сравнению с баклажанами. Наблюдается повышенное
травмирование плодов перца даже при небольшой скорости уда¬
ра— 4—5 м/сек. Хранение травмированных плодов приводит к заг¬
ниванию и повышенным потерям их веса, что относится и к плодам
баклажанов, травмированных при скорости около 9 м/сек
(Н=4 м).
Пониженная стойкость к удару у плодов перца по сравнению с
баклажанами отчасти связана с твердостью плодов, которая у пер¬
вых составляет обыкновенно 0,09, а у вторых — 0,19 кг/мм2.
Высокая влажность органов в период уборки урожая обуслов¬
ливает повышенные коэффициенты трения по всем конструкцион¬
ным материалам, в особенности по стали, алюминию и резине
(табл. 244).
Таблица 244
Коэффициенты трения движения баклажанов и перца
(удельное давление 16 г/см2, скорость скольжения до 3 м/сек)
Культура
Образец
Влажность, %
сталь
листовая
алюминий
-d
о\
фанера |
сосновая а
я
>зсрхнос
оё
а: зс
н а»
о п
г О су
О Съ о
СО О
ремень
прорези¬
ненный
резина
Баклажаны
Листья ....
77
1,10
1,11
0,50
0,76
0,71
0,87
Стебли ....
88
1,08
1,09
0,85
0,66
0,74
1,05
Плоды ....
92
0,64
0,71
0,84
0,60
0,98
0,90
Семена ....
54
0,60
0,85
0,96
0,72
1,25
1,28
Перец
Листья ....
79
1,43
1,55
0,96
0,91
0,83
0,95
Стебли ....
84
1, 13
1,10
0,67
0,72
0,68
0,80
Плоды ....
94
0,92
0,82
0,76
0,71
0,59
0,93
Семена ....
41
0,90
1,15
1,45
1,15
1,40
1,05
С фрикционными свойствами, а также с формой и размерами
плодов связана величина углов естественного откоса. Для плодов
баклажанов угол откоса равен 27° (25—30), для перца — 35°
(32—37); угол качения по наклонной деревянной поверхности сос¬
тавил для средних размеров плодов баклажанов . 10° (5—15), для
перца 14° (9—15). При устойчивом исходном положении плода,
уложенного широкой гранью на наклонную плоскость, углы каче¬
ния заметно увеличиваются по сравнению с названными.
Огурцы и кабачки
Размеры плодов варьируют главным образом в зависимости от
фазы спелости (табл. 245).
Условное название фаз спелости, принятое здесь, обозначает
степень развития плода, установленную при сортировании средней
зоз;
Размеры плодов
Таблица 245
Длина, мм
Ширина, мм
Толщина, мм
Культура, сорт
Фаза спелости
средн.
от—до
средн.
от—до
средн.
ОТ—ДО
Огурцы Вязни-
Зеленец . .
79
50—120
39
27-53
37
25-52
ковские
Огурцы Нероси-
Зеленец . .
95
81—126
43
33-53
41
32-51
мые
Семенники
спелости .
1-й
113
90—140
55
45—65
53
44-58
Огурцы Астра¬
Зеленец . .
75
59—100
48
39-55
47
39-52
ханские
Семенники
спелости .
1-й
93
75-102
56
50—61
55
49-59
Семениики
спелости
2-й
104
71—150
62
44-83
60
44—77
Семенники
спелости
3-й
144
113-170
72
58-85
70
55-82
Кабачки Гри-
1-я семенная .
277
165-360
104
60-140
100
58—135
бовские
2-я семенная .
321
210—495
128
104-190
124
.
95 -172
•пробы на фракции но цвету. К фракции «зеленец» отнесены огур¬
цы зеленого цвета, сохранившие пищевкусовые качества; семенники
1-й спелости — плоды, полностью (у кабачков) или частично (у
огурцов) утратившие зеленый цвет и вкусовые качества, почти не
№2
304
Рмс. 88. Схема внутреннего строения плода
кабачка.
имеющие вызревших семян; семенника 3-й спелости .имеютна коре
рисунок (сегку); почти все семена в дозревшем состоянии; семен¬
ники 2-й спелости — плоды с промежуточными признаками. Индекс
i\ (отношение длины к ширине) колеблется у огурцов от 1,1 до 3,
а у кабачков от 1,9 до 3,6; индекс ^ (отношение ширины к толщи¬
не) близок к единице. Форма поперечного сечения округлая, у огур¬
ца бывает трехгранная.
(На поперечном сечении кабачка можно наблюдать кору (раз¬
мер К на рис 88), мякоть (размер т) и полость (размер D), в кото¬
рой заключена плацента с семенами. Подобное же -расположение
тканей имеет огурец. У обеих культур все семена сосредоточены в
полости; количество их обычно 4—'5% к весу плода (табл. 246).
Основная масса огурцов-семенников имеет вес до 200 а.
Таблица 246
Весовая характеристика плодов
Вес плода, г
Состав плода, %
cd
Культура
Сорт
Фаза спеюсти
SC
•=(
о
л
о
«3
н
а>
=f
«3
X
а>
<и
1
X.
CS
О.
СЗ
о
о
it
С
а>
и
Вязниковские
Зеленец
63
20—140
67
10
20
3
Неросимые
Зеленец
l-й спелости
93
97
50-190
100-250
62
60
11
8
22
24
a
Астраханские
Зеленец
91
40—155
—
—
—
и
О
1-й спелости
139
80- 180
—
—
—
2-й »
191
80-420
—
—
—
3-й »
354
210—570
61
11
24
5
►у1
Грибовские
1-й спелости
2060
320—3200
72
12
_10
сз
VO
2 1
2-й »
2610
860-5170
75
13
8
Основные размеры и вес сухих семян
Толщина, мм
Огурцы
Кабачки
8—10
15—20
3—4
8—10
1—1,5
2—4
28—33
120—160
Индивидуальный вес сырых — свежевыделенных семян в 1,5—
2 раза больше указанного здесь веса воздушносухих семян.
Удельный вес огурцов и кабачков и составных частей плода
обыкновенно меньше единицы, за исключением свежевыделенных
оемян и коры кабачка, у которых бывает 6=11,02—1,04. Для семян
20 Заказ 7393 305
обеих культур установлена прямая зависимость удельного веса 6
от влажности W.
На примере кабачка Грибовского это иллюстрируется следую¬
щими данными:
Влажность семян W, % 63 56 53 47 40 21
Удельный вес, 6, г/см3 1,04 0,92 0,90 0,81 0,72 0,58
Удельный вес плодов с возрастом несколько уменьшается.
В фазе 2-й семенной спелости он составляет 0,81 (огурец) и 0,74
(кабачок), с колебаниями от 0,56 до 1,00.
Насыпной вес составляет обычно (кг/м3):
Огурцы 550—660
Кабачки 420—440
Семена огурцов свежевыделенные 900—950
Семена кабачков » 600—650
Семена огурцов кондиционные 500—520
Семена кабачков » 400—420
Удельная величина силы прокалывания коры плунжером-шари¬
ком характеризует твердость плодов — т кг/мм2.
Для кабачков прокалывание коры выполнено плунжером-шари¬
ком диаметром d = 4 мм, но на некоторых особо твердых плодах
использован шарик с d = 2 мм, на огурцах — 3 мм. В связи с этим
Рис. 89. Значения твердости т в зависимости
от диаметра плунжера d:
S — площадь сечения плунжера; Р — сопротивление про¬
колу.
306
важно знать закономерность изменения показателя т в зависимо¬
сти от диаметра шарика.
Специальными исследованиями выяснено, что численное значе¬
ние т уменьшается с увеличением диаметра шарика (рис. 89).
Ниже при сравнении плодов по твердости использовано приве*
денное к основному четырехмиллиметровому шарику значение Т4,
вычисленное как
Т4 = £То.
Значения переводного коэффициента с следующие:
Диаметр плунжера, мм 2
Коэффициент с:
для огурцов 0,52
» кабачков
» баклажанов 0,56
2
3
4
6
8
0,52
0,7
1,0
1,41
1,46
0,40
0,6
i,0
1,39
—
0,61
1,0
1,45
1,60
В период семенной спелости твердость плодов обыкновенно сле¬
дующая (кг/мм2):
Кабачки 2-й семенной спелости 0,72
Огурцы 1-й » » 0,15
2-й » » 0,19
3-й » » 0,24
На твердость влияет возраст плодов, что видно на примере ка¬
бачков сорта Грибовские.
Фаза спелости плода Размеры Твердость
плода, мм т, KzjMM-
Зародыш в возрасте семи дней 60x20 0,088
Начало технической спелости 110x40 0,092
Середина технической спелости 140X50 0,120
Начало семенной спелости ЗООхЮО 0,424
Середина семенной спелости 350x130 0,720
То же, но после двухмесячного дозревания в помещении . . 350x130 0,981
Сопротивление резанию семенника-огурца при статической наг¬
рузке аналогично баклажанам. Максимальное сопротивление реза¬
нию следующим образом зависит от конструкции. ‘ ножа (сорт
Астраханский, i-й семенной спелости):
Нож №....’ 1 2 3
Сопротивление Яг, кг 4,9 7,8 10,8
Заточенные ножи № 1 и 2 (рис. 17) осуществляют процесс
собственно резания, деформации смятия и излома не выражены,
отчего семевыделения почти не происходит. Ножи другой конструк¬
ции (не заточенные) отличаются хорошей семевыделительной спо¬
собностью; они не столько режут, сколько сминают, изламывают и
дробят плод.
20*
307
,Кабачки по сравнению с огурцами намного более энергоемки,
однако семевыделение при их резании происходит слабо, что, по-
видимому, связано с размерами плодов, так как при давлении но¬
жа на крупный плод в деформацию втягивается лишь незначитель¬
ная часть его объема. При срезе огурца число выделенных семян
исчисляется десятками процентов, у кабачков — не более 2,8%
(табл. 247).
Таблица 247
Усилия резания плодов ножами разных типов
Образ
фаза спелости
ец
толщина, мм
Выделилось
семян при
срезе, %
Усилие
резания, кг
(по максимать-
нои ли<е)
Номер ножа
по рис. 17
О г
/РДЫ
1-я семенная
52
22
10,8
3
50
24
12,0
4
47
34
9,7
5
53
55
17,7
6
54
50
16,1
7
51
56
17,0
8
2-я семенная
57
: 3
11,5
1
53
36
12,6
2
50
44
11,7
3
61
41
18,7
4
60
49
19,4
5
60
44
15,9
6
61
59
18,6
7
59
68
25,0
8
3-я семенная
66
2
17,7
2
64
25
21,0
3
66
17
20,3
4
64
20
27,5
6
67
38
32,3
7
К
а б а ч ки
2-я семенная
118
0,2
28,1
1
124
0,3
64,0
2
119
0,7
83,5
3
118
0,3
53
4
120
0,9
68
5
127
2,8
59
6
Разрушение кабачков динамическими нагрузками (скорость ре¬
зания 4—5 м/сек) подтверждает результаты статических испыта¬
ний; энергоемкость их резания в 4—5 раз больше по сравнению с
огурцами (табл. 248).
308
Таблица 248
Работа резания плодов 2-й семенной фазы спелости
Образец
название
толщина,
мм
№ ножа
по рис. 17
Число ча¬
стиц плода,
образоваз-
шихся от
удара ножа
% выде¬
лившихся
от удара
семян
Работа
удара,
кгсм
Огурец, сорт Астраханский
68
/
2
1,5
35
57
3
7
30
66
61
4
5
16
68
58
6
7
54
99
56
7
7
35
83
Кабачок, сорт Грибовский
131
1
2
0,5
180
119
5
2
3,2
497
Фаза спелости .
Работа А, кгсм:
для ножа № 1
» » № 2
» » № 4
» » № 5
1
0,71
1,12
1,36
2,70
1,20
2,61
2,49
4,97
При ударе ножом, особенно тупым, огурец обнаруживает повы¬
шенную способность к дроблению. Эта способность уменьшается
по мере созревания семенника, а энергоемкость разрушения увели¬
чивается. Например, для ножа № 6 зарегистрированы такие ре¬
зультаты:
Фаза спелости семенника . . .
Работа разрушения А, кгсм . .
Выделено семеян, в % к наличию
1
84
71
2
99
55
3
126
16
У кабачков и ударное воздействие, подобно статическому, дает
очень незначительный семевыделительный эффект. Энергоемкость
же разрушения плода, как и огурцов, возрастает со временем, т. е.
со спелостью плода, что наблюдается при испытании ножей всех
типов. Четыре из них дали, например, такие результаты:
От 1-й фазы спелости семенника «ко 'второй наблюдается интен¬
сивное увеличение размеров плода и существенное возрастание
твердости коры. Это и есть две основные причины увеличения
энергоемкости разрушения кабачков 2-й фазы спелости.
(Как первый разрез плода, так и последующее измельчение его
половинок сопровождаются выделением семян. Процесс семевыде-
ления при этом имеет некоторые общие закономерности, наблюдав¬
шиеся на многих плодоовощных культурах. Основная из них —
прямая зависимость семевыделения N от степени измельчения п.
Для огурцов, а также для других семенников 2-й фазы спелости за¬
кономерность семевыделения иллюстрируется следующими эмпи¬
рическими данными (табл. 249).
309
Таблица 249
Количество выделившихся семян (№/0) в зависимости от степени
измельчения плода
Плод
Степень измельчения
2-100
101-200
201-300
301 -400
401-50Э
501-60Э
Арбуз .
Огурец .
Кабачок
Перец .
Баклажан
1—26
1-60
1—57
1—42
1—7
27—52
61—83
58-65
43-55
8—13
53-77
84—92
66-71
57-63
14-18
78—100
93—100
72—74
64—67
19-20
75-77
68—71
21—22
78-8Э
72—73
23—24
Как видно из табл. 249, все семена из арбуза и огурца могут
быть выделены при небольшой степени измельчения — порядка
300—400; потребная степень измельчения для других культур на¬
ходится далеко за пределами 600.
Плоды кабачков и огурцов при свободном падении на жесткую
поверхность сопротивляются удару слабее, чем баклажаны и перец,
и намного лучше по сравнению с арбузами и помидорами. Сравни¬
тельные показатели допустимой высоты падения (Яд) и разрушаю¬
щей (Яр) для них оказались следующими (в см):
Арбуз круппый ....
» средний ....
Помидор красный (спелый)
» зеленый ....
Огурец
Дыня крупная
» средняя
Кабачок
Перец
Баклажан
я
н
д
Р
5-10
20
10—15
25
10-15
25
20-25
35
20-30
50
3J—35
45
35—40
50
50-75
100
80—9Э
100
250-280
300
Все значения Яд и Яр получены при ударе о дерево; о плоскую
стальную поверхность Л'рактачеаки .получаются такие же результа¬
ты. Однако удар о поверхность, набранную из стальных прутков,
сопровождается значительным увеличением поврежденных плодов,
число которых при Я=75 см достигает 60% против 28%) цри ударе
о дерево (огурец зеленцовой спелости).
Во всех случаях при падении с высоты больше Яд наблюдается
повреждение плодов, иногда очень серьезное. Хранение таких пло¬
дов при комнатной температуре сопровождается повышенной по¬
терей веса и развитием гнилостных процессов, что приводит, как
правило, к полной потере хозяйственной ценности овощей.
Коэффициенты трения /д при скорости скольжения до
3 м/сек и нормальном давлении до 17 г/см2 оказались сравнитель¬
но высокими по алюминию, особенно для листьев (табл. 250). По
310
фанере в большинстве случаев они наименьшие. Статические коэф¬
фициенты /с при том же давлении, как правило, меньше /д.
В первую очередь это относится к семенам кабачков, которые в
момент выделения из плода покрыты слизистой пленкой; послед¬
няя, делая образец скользким, снижает коэффициент fc до 0,14 по
резине, 0,11 по алюминию и 0,05 по стали, что в 6—14 раз меньше
по сравнению с коэффициентами /д. Причина здесь заключается в
том, что в процессе трения движения скользкая пленка, по-видимо¬
му, разрушается.
Таблица 250
Коэффициенты трения движения огурцов и кабачков
Рабочая
поверхность
Образец
•
о
н
о
к
•=3
л
S3 о
s са
% g
«
§1
г
О <L>
X О
о X
_ л
Is
о т
Оч
о
и«
3
J2 X
X X
0S
ев
ев CQ
х о
СКЗ W
2 о
ч к
ев !=;
о о
% Я
i я
а со
•В* и
с н
a) Я
О- со
Огурцы, сорт Астраханский 136
Листья . . . . .
Плоды-зеленец
Плоды 1-й семенной спелости
Плоды 3-й семенной спелости
0,61
1,01
0,34
0,87
0,71
0,53
0,52
0,61
0,59
0,53
0,50
0,76
0,47
0,59
0,42
0,48
0,42
0,62
0,43
0,59
0,39
0,-39
0,35
0,58
Кабачки, сорт Грибове кий
Листья
Плоды 1-й семенной спелости
Семена свежевыделенпые . . .
0,65
1,25
0,49
0,89
0,76
0,56
0,61
0,61
0,46
0,53
0,70
0,71
0,36
0,46
0,46
0,87
1,02
0,87
Пленка изменяет свои фрикционные свойства в процессе подсу¬
шивания свежих семян, и это следующим образом сказывается на
коэффициентах трения:
Влажность образца,. % . . , .
Коэффициент трения:
. . . . 49
44
37
17 .
11
по стали .........
0,47
0,3в
0,35
0,30
» алюминию
. . . . 0,05
0,57
0,53
0,40
0,35
В процессе набухания свежевыделенные семена, погруженные
в воду, изменяют влажность очень мало (с 49 до 52%), в связи с
чем коэффициенты fc, варьируя в пределах 0,02—0,05, остаются
практически без изменений.
На спелых семенах огурца пленка отсутствует и коэффициент
fс по алюминию и стали составляет обычно 0,25—0,20, достигая
0,26 по неметаллическим поверхностям.
311
Показатели трения в необычных условиях, когда образец вмес¬
те с поверхностью залит водой (подводное трение), оказываются
более значительными, чем можно было ожидать. Например, на се¬
менах огурца получены такие значения fc:
по стали , 0,60
» алюминию 0,51
» фанере 0,58
» полотну 0,32
» резине 0,43
Плоды, насыпанные в бурт, образуют угол естественного откоса,
составляющий у огурцов 24° (2d—,27) и у кабачков 28° (26—30).
Угол качения при испытании на наклонной плоскости колебался
для обеих культур в пределах 2—16°, в зависимости от крупности
плода и формы поперечного сечения.
Арбузы
Исследование физико-механических свойств столовых арбузов
проведено на Быковской бахчевой опытно-селекционной станции
Волгоградской области в 1966 г. Арбузы возделывались без оро¬
шения.
Объектами исследования были четыре сорта арбузов: Победи¬
тель 395, Мелитопольский 142, Быковский 22 и Волжский 7. Уро¬
жай арбузов составил в зависимости от сорта от 197 до 310 ц/га.
Надземная часть растения арбузов состоит из нескольких стеб¬
лей, расстилающихся в разных направлениях от корня. Длина
главного стебля достигает 565 см (табл. '251). Плоды арбузов
неравномерно распределяются по длине стеблей и весьма беспоря¬
дочно размещаются на поверхности поля, иногда кучно по 2—3
штуки, и, как правило, на расстоянии в несколько метров один от
другого. Эти расстояния в продольном направлении несколько боль¬
ше, чем в направлении поперек рядков.
Таблица 251
Длина главного стебля у арбузов и расстояние первого плода от корня
Сорт
Длина стебля,
см
Расстояние от корня до
первого плода, см
средн.
макс.
мин.
среди.
макс.
мин.
Победитель . . . .
251
400
120
128
220
55
Мелитопольский . .
307
565
150
152
310
60
Быковский . . . .
264
420
120
154
260
45
Волжский
296
430
170
157
290
50
Длина арбузов у исследуемых сортов варьировала в пределах
от 12,3 до 30,2 см при среднем значении 20У2 см. По ширине и тол¬
щине показатели колебались от 12,3 до 19,в см (табл. 262).
312
Таблица 252
Размерно-весовая характеристика арбузов
Сорт
Длина, см
Ширина, см
Толщина,
см
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Победитель . . .
18,6
25,0
12,3
18,0
22,1
13
17,7
21,6
12,7
Мелитопольский .
21,6
30,2
14,4
20,9
26,7
16
20,4
24,2
15,8
Быковский . . .
20,5
24,9
14,5
20,5
23,9
16
20,0
23,4
15,2
Волжский ....
20,4
28,9
14,4
19,7
27,4
14-
19,3
25,9
12,3
Продолжение
Сорт
I
средн.
Вес плода, к
макс.
:г
мин.
Кол-во
плодов,
шт ./га
Урожай,
ц/га
Объемный
вес
плодов,
кг/м3
Победитель . . .
3,4
5,7
1,3
642Э
217,6
588
Мелитопольский .
5,1
9,9
2,2
6050
306,7
565
Быковский . . .
4
7,5
1,9
4240
197,2
551
Волжский ....
4
10,7
1,7
4450
202,5
547
Средний вес плодов составил по сортам: /Победитель 3,39 кг,
Мелитопольский 5,07 кг, Быковский 4,65 кг и Волжский 4,55 кг.
Диапазон колебания веса 1,27—10,7.
Объемный вес плодов от сорта почти не зависит и составляет
обычно 550 кг/м3 мелких и средних и 590 кг/м3 крупных плодов.
Толщина стебля оказалась наибольшей у Волжского и наимень¬
шей у Быковского. В соответствии с толщиной стебля находится его
прочность (табл. 253).
Таблица 253.
Прочность стеблей арбузов на разрыв
Сорт
Влажность, %
Диаметр стебля, мм
Усилие, кг
нижняя треть
середина
вершина
ветвь 1-го
порядка
нижняя треть
средн.
о
Ъ£
СЗ
2
ас
S
Победитель
80,7
5,7
5,2
4,7-
3,9
11,8
17,0
6,9
Мелитопольский ....
86,8
7,4
5,7
4,7
4,2
14,0
18,7
8,2
Быковский
77,3
5,0
4,4
3,7-
3,2
10,8
15,8
6,9
Волжский
83,6
7,9
6,2
5,1-
•3,8
17,9
25,4
11,9
313
Продолжение
Усилие, кг
Сорт
середина
вершина
ветвь первого
порядка
средн.
и
Ьй
СЗ
к
5
35
средн.
О
та
5
средн.
О
«
5
Победитель
10,3
15,1
6,0
7,8
10,6
5,1
5,6
9,4
2,8
Мелитопольский ....
11,2
15,1
5,7
7,9
14,2
3,4
6,'2
8,2
3,9
Быковский
9,5
15,8
5,7
7.6
12,6
4,0
5,0
7,6
3,4
21,5
10,0
12,0
19,6
8,2
7,4
10,6
4,5
Усилие резания стеблей стальным ножом толщиной 3 мм, остро
заточенным под углом 18°, колеблется в пределах 0,66—5,77 кг
(табл. 254).
Таблица 254
Усилия резания стеблей арбуза (сорт Победитель.)
Место резания
Толщина, мм
средн.
Усилие, кг
макс.
мин.
Нижняя треть
5,0
3,67
4,47
2,47
Середина
4,9
3,37
5,72
0,66
Верхняя треть
4,6
3,11
4,47
0,82
Данные по усилиям отрыва плодоножки от стебля показывают,
что наиболее прочным прикреплением арбуза к стеблю характери¬
зуется сорт Волжский, а наименее прочным — Быковский
(табл. 255).
Таблица 255
Усилие отрыва плодоножки от стебля
Сорт
Влажность,
%
Диаметр
плодонож¬
ки в ме¬
сте отры¬
ва, мм
средн.
Усилие, кг
макс.
мин.
Победитель
85,6
5,2
3,89
8,3
0,2
Мелитопольский
83,1
4,9
3,23
7.1
0,2
Быковский
82,6
4,7
2,85
5,9
0,2
83,4
5,2
4,61
7.6
2,0
314
По твердости коры арбузов первое место занимает сорт Быков¬
ский; менее твердой корой обладают сорта Волжский, Победитель
и Мелитопольский (табл. 256).
Таблица 256
Твердость коры арбуза (шарик 0 4 мм)
Сорт
Влажность, ?<;
Толщина ко¬
ры, мм
Усилие прокола, кг
Твердость, кг1мм~
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Победитель
93,4
9
5,19
6,37
3,50
0,41
0,51
0,28
Мелитопольский ....
92,2
10
4,54
6,12
3,12
0,36
0,48
0,25
Быковский
92,6
10
6,82
7,12
3,25
0,50
0,56
0,26
Волжский
92,1
13
5,61
7,37
4,27
0,45
0,58
0,34
При статическом сжатии плодов стальными пластинами они
обнаруживают значительную прочность. Разрушение коры (трещи¬
ны) не наблюдается при 80-килограммовой нагрузке, когда дефор¬
мация плода достигает 9% и более (табл. 257).
T а б л и ц а 257
Деформация плодов арбузов при сжатии
Диаметр плода, мм
Абсолютная
деформация,,
мм
Номер плода
Усилие сжатия,
кг
до сжатия
после сжатия
Сорт Мелитопольский
1
10
208,0
203,3
1,7
2
20
208,0
203,7
4,3
3
30
208,7
201,7
7,0
4
40
204,7
194,3
10,4
5
50
209,3
197,3
12,0
6
60
207,3
191,3
16,0
7
70
207,3
191,0
16,4
8
80
210,0
190,0
20,0
Сорт Волжский
1
20
204,0
199,0
2
3J
195,0
188,7
3
40
2Э2,7
194,3
4
50
195,3
184,0
5
60
193,7
180,3
6
70
193,5
176,5
7
80
194,7
176,0
315
•Коэффициенты трения покоя коры и стеблей четырех сортов
арбузов оказались умеренными по фанере и стали, большими по
резине и очень большими по поролону. Между коэффициентами
трения плодов и стеблей арбузов устойчивых отличий нет
(табл. 258).
Таблица 258
Коэффициенты статического трения арбуза
1
Влаж¬
ность,
°0
Фанера
Сталь окрашенная
i
Сорт
средн.
макс.
мин.
средн.
макс.
мин.
Победитель
Мелитопольский ....
Быковский
Волжский
Корг
85.0
91.5
92.1
92.5
1 П Л О
0,41
0,38
0,46
0,47
дов
0,50
0,45
0,54
0,70
0,28
0,31
0,39
0,40
0,48
0,48
0,52
0,49
0,54
0,59
0,61
0,64
0,26
0,41
0,41
0,40
Стебли
Победитель
Мелитопольский . . .
Быковский
Волжский
80.7 0,66
86.8 0,58
77,3 0,70
85.8 0,75
0,74 0,61 0,56
0,70 0,47 0,50
0,77 0,59 0,53
0,88 0,66 0,69
0,68 0,44
0,66 0,34
0.66 0,44
0,84 0,55
Продолжение
Сорт
Р сзина
Поролон
среди. макс.
мин
среди.
макс. мин.
Кора плодов
Победитель
0,70
0,84
0,39
1,45
1,76
1,16
Мелитопольский ....
0,65
0,73
0,52
1,17
1,43
0,98
Быковский
0,60
0,65
0,54
1,24
1,73
1,0
Волжский
0,67
0,72
0,60
1,37
1,65
1,04
Стебли
Победитель
0,88
0,97
0,66
1,74
2,04
1,63
Мелитопольский . . .
0,94
1,00
0,85
1,57
1,87
1,42
Быковский
0,87
0,97
0,66
2,04
2,35
1,86
Волжский
0,91
0,99
0,84
1,93
2,36
1,61
Углы качения плодов по фанере, стали и резине оказались мень¬
ше у относительно мелких плодов сорта Победитель, чем у крупно¬
плодного сорта Волжский. Поролон и почва дают намного боль¬
шие углы качения, чем фанера, сталь и резина (табл. 259).
Для перемещения плода по почве путем скольжения обычно
требуется сила в 2—3 кг (табл. 260).
316
Углы качения арбуза
Таблица 259
Сорт
Размеры плодов, см
Вес плодов, кг
Углы по
рабочим поверхностям
фанера
сталь окран’ен-
пая
дтина
1
ширина
се
X
S
Я
Ч
О
н
средн.
макс
5
S
среди
макс.
X
X
Победитель
19,0
19,0
18,7
4,28
6,2
9
4
5,6
7
4
Мелитопольский . . .
21,3
20,3
20,0
4,61
8,0
11
6
8
И
5
Б ы ков оки й
20,2
20,6
20,1
4,55
7,5
11
5
7
И
5
Волжский
21,9
21,3
20,9
5,53
8,1
12
5
8,2
12
5
Продолжение
Сорт
Углы по рабочим поверхностям
резина
поролон ТОЛЩИНОЙ
105 мм
почна
средн.
макс
X
К
и
о»
О.
и
макс.
X
средн.
макс.
S
S
Победитель
6,5
9
5/
И
12
11
13
15
12
Мелитопольский . . . .
9,0
11
7
12
12
9
12
15
10
Быковский
8,5
12
5
12
14
10
12
17
8
Волжский
8,5
12
6
12
14
10
11
14
8
Таблица 260
Усилия сдвига арбузов по почве
Размеры, см
Вес
пюда,
кг
Усище, кг
Сорт
длина
ширина
тол¬
щина
среди
макс-
МИН.
Победитель
Мелитопольский
Волжский
20,1
21,5
22,0
1
19,5
20,0
21,0
1
19.3
20.3
20.3
4,22
4,82
5,19
3,43
3,45
2,73
6,6
6,5
4,3
2,2
1,3
1,6
Лук репчатый
Наследование физико-механических свойств лужа в уборочный
период проводилось ВИ'СХОМ в разные годы на опытных участках
хозяйств в овощеводческих зонах (табл. 261).
На всех участках лук выращивался без отклонений от комплек¬
са агротехнических приемов, принятого в данной зоне.
317
Условия исследования
Таблица 261
Хозяйство и район
Почвенные условия
Назначение
культуры и усло¬
вия выращивания
Экспериментальная база
НИИОХ, Московская
обл.
Научно-эк сперимепталь-
ная база ВИСХОМ,
Московская обл.
Колхоз им. Кирова, Пен¬
зенская обл.
Элитное хозяйство
ВНИИКОП, Херсон¬
ская обл
Институт орошаемого
земледелия и овоще¬
водства Молдавской
ССР
Бессоновский
Погарский
Бессоновский
Краснодарский
Г-35
Стригуновский
Днестровский
Вертюжанский
Грубненский
Оподзоленный сред¬
ний суглинок
Оподзоленный тяже¬
лый суглинок
Средний суглииок
Чернозем средней
мощности
Чернозем светло-каш¬
тановый, карбонат¬
ный
Чернозем средней
мощности, тяжело-
суглинистый
Выращивание
репки из севка
без искусствен¬
ного орошения
То же
Выращивание
репки из семян
с искусствен¬
ным орошением
То же
Прост(рamCTiBeaiiiioe размещайте лунса характеризуется шириной
междурядий, густотой растений в рядке, разбросанностью луковиц
относительно оси рядка и поверхности почвы.
Средняя ширина междурядий по фактическим замерам колеба¬
лась от 46 до 63 см (табл. 262).
Густота насаждения в рядке изменялась еще больше, чем шири¬
на междурядий Средняя густота по хозяйствам колебалась от 6 до
21 растения на 1 пог. м рядка, т. е. среднее число растений на гек¬
таре равнялось 162—392 тыс. шт.
Самый высокий урожай лука-репки был получен у сорта Днес¬
тровский, что объясняется главным образом крупными размерами
луковиц. В северной зоне РСФСР урожаи лука намного меньше,
чем в зонах с длительным вегетационным периодом и достаточным
количеством тепла.
При “всех схемах по<сава .и посадки расген.ия оказываются раз¬
бросанными относительно линии рядка вправо и влево на 3—4 см,
так что рядок представляет собой ленту шириной 50—70, иногда
80 мм.
Размещение луковиц относительно поверхности почвы характе*
ризуется положением головок и степенью заглубления луковицы
в почве, т. е. так же, как у моркови (рис. 90).
Наблюдается три характерных положения луковицы в почве:
L>U L = l и L<1.
318
Размещение растений на поле
к 2 £
о* о
п
ООО ОО
00 го <У>
СО —
00
о о о
о ю
о
О ^ <М
со
O l>- Г--
СО~ о" о"
О <M^f
ООО^ОЪ
00 оооо
<N <М
(Я
CQ
I'-
о ю
О со
юо
со <м
ос^о о о
см со аГ оо со
00 СО — LO
Th со
о -Г
о ^ в
« 2 >»
о а ь
О ^ S
о « а
<и G. н
S ’Я
« К
а м
я о
Л «
* Л
2 н
н °
л 2
О) «
0Qt=C
f=c
<u
о
§ ^
Й ^
.s a
« о
« Си
X °
о|М
Sss-
S t? и
о
н
319
ш
Рис. 90. Положение луковицы относительно
поверхности почвы:
/ — L>1; II — £=/; III — L<1.
В первом положении головка выступает над поверхностью поч¬
вы. Это свойственно нескольким сортам, в особенности Днестров¬
скому и Краснодарскому Г-35.
При втором положении (L = l) головка луковицы находится на
уровне почвы. Количество таких луковиц составляет по сортам от
4 до 62% (табл. 263).
В третьем положении, т. е. когда головка ниже уровня почвы
(L</), находится большинство луковиц у сортов Бессоновский и
Вертюжанский.
Донце луковицы с корешками залегает на глубине I см. Луко¬
вицы сорта Бессоновский по заглублению распределяются следую¬
щим образом (%):
классы размера I см 1 1—2 2-3 3—4 4—5 5—6 6—7
частота, 96 2 9 22 32 23 9 3
Следовательно, максимальная глубина залегания донца равна
7 см. У сорта Краснодарский Гн35 /щах=*11 см, у других сортов
меньше. /Поэтому глубина хода подкапывающих рабочих органов
уборочной машины должна быть не менее 11 см.
На одном погонном метре рядка в период уборки встречаются
растения, совершенно различные по состоянию ботвы (рис. 91).
В одних условиях ботва сильно увядает к периоду уборки, в
других — слабо; по-разному изменяются и число листьев в пучке и
их цвет. Общим характерным свойством лука является массовое
полегание ботвы к периоду уборки, что почти не зависит ни от сор¬
та, ни от густоты стояния, ни от внешних условий произрастания.
Ботва может полегать в виде наклона пучка в целом или пониклос-
ти отдельных листьев. Последнее происходит в результате излома
листьев; излом происходит обыкновенно на высоте около 20 см.
Число растений с полеглой и наклонной более 60° от вертикали
ботвой составило в среднем: Бессоновский 84%; Логарский 30—
40%; Краснодарский Г-35 — 60%; Стригу ною аки й ,и Вертюжанский
320
Рис. 91. Состояние ботвы лука в период уборки,
63—85%. В связи с полеганием высота ботвы не превышает обычно
8—10 см, число растений с полностью отмершими листьями— 16%.
Длина пучка в выпрямленном состоянии составила в среднем
30—36 см по сортам Бессоновский, Погарский и (Краснодарский
Г-Э5 и намного меньше по остальным, в особенности в южных
районах (табл. 264).
Полеглая и низкая ботва, изменчивая по своему состоянию, а
также наличие растений без всяких листьев — основные препятст¬
вия для механизации уборки лука тереблением.
Луковицы лука-репки очень крупные у (Краснодарского Г-35 и
Днестровского, крупные у Погарского и средние у остальных.
Посевной материал — лук-севок выращивают во многих облас¬
тях, причем урожай его неустойчив. По данным ГСУ (госсортучаст-
ков), в урожае преобладают луковицы диаметром 1,6—2 см. Севок
этих размеров является лучшим посевным материалом.
На размеры и форму луковицы оказывают влияние сорт и внеш*
I
ние условия роста. Индекс количественно характеризует
форму луковицы.
Л Заказ 7393
321
Размеры лука
Таблица 264
Диаметр, см
Длина, см
Хозяйство
Сорт
луковицы
пучка
листьев
луковицы
пучка
листьев
нииох
Бессоновский:
оредние . . . .
3,67
0,48
3,69
30,0
максимальные
5,90
1,00
4,90
50,0
минимальные . .
1,90
0,10
2,40
10,0
Колхоз имени Ки¬
рова
Бессоновский.
средние . . . .
4,25
1,0
3,2
36,0
максимальные
6,45
1,8
4,7
55,0
минимальные . .
2,20
0,5
2,2
12,0
висхом
Погарский*
средние . . . .
4,30
1,0
4,1
о6,0
максимальные
7,50
1,8
6,2
55,0
минимальные . .
2,30
0,5
2,8
12,0
Элитное хозяйство
Краснодарский,
Г-35-
средние . . . .
4,27
0,59
5,1
3! ,0
максимальные
7,20
1,50
8,3
5,0
минимальные . .
1,40
—
2,8
8,0
Институт ороша-
©хмого земледе¬
Стригуновский:
средние . . . .
3,7
0,8
3,9
16,3
лия
максимальные
5,2
1,4
5,8
30,0
минимальные . .
2,4
0,3
2,6
5,0
То же
Вертюжанский:
средние . . . .
4,5
0,7
3,3
16,8
максимальные
6,7
1,5
5,6
35,0
минимальные . .
2,9
0,2
2,1
4,0
» »
Грубненский:
средние . . .
4,4
0,5
3,0
5,0
максимальные
6,7
1,6
5,5
16,0
минимальные . .
2,4
0,2
1,7
1,4
> >
Днестровский:
средние . . . .
6,5
0,9
5,8
20,2
максимальные
8,5
2,2
7,8
45,0
минимальные .
4,2
0,3
4,0
8,0
У сорта Бессоновский значение С составляет 0,75, у сорта По-
I аркжий—около 1, что соответствует в первом случае сплюсну*
той форме, во втором — округлой.
Сорта Вертюжанский и Грубненский имеют индекс заметно
меньше единицы. Остальные сорта, особенно Краснодарский Г-Э5,
разнородны и варьируют по величине С от 0,5 до 1,1.
Средний вес луковицы оказался наибольшим у сорта Днестров¬
ский (128 г) и наименьшим у сорта Стригунавокий (27 г).
3.22
У недозревших луковиц к моменту уборки сохраняется более
или менее значительное количество ботвы: у 'Бессоновского и По-
гарского 40—26%, у большинства остальных 22—'14%. Крайне ма¬
лый вес ботвы зарегистрирован у сортов Грубненский и Краснодар¬
ский Г-35 (табл. 266).
Таблица 265
Вес растения и его частей в период уборки
Вес растения, г
Вес луковицы.
, г
Сорт и район
исследования
среди
макс.
мин.
средн
макс.
мин.
Бессоновский,
Московская обл.
33,8
114
5
28,4
88
5
Бессоновский,
Пензенская обл
49,1
126
6
29,4
79
3
Погарский,
Московская обл.
55,5
40,5
158
9
Краснодарский
Г-35,
Херсонская обл.
72,0
265
9
65,2
245
7
Стригуновский,
МССР
35,0
107
И
27,0
78
8
Вертюжанский,
МССР
46,0
141
10
37,0
103
9
Г рубненсиий,
МССР
33,0
96
8
32,0
10
Днестровский,
МССР
149,0
311
49
128,0
277
47
Продолжение
Вес
: пучка ботвы, г
Вес бот¬
Содержание влаги, %
Сорт и район
исследования
среди.
макс
мин.
вы, %
к весу
растения
в лукови¬
це
в листьях
Бессоновский,
Московская обл.
5,4
26
0
15
85
90*
Ьессоновский,
Пензенская обл.
19,7
_
_
40
Погадокий,
Московская обл.
14,4
75
1
26
81
89*
Краснодарский
Г-35,
Херсонская обл.
6,8
20
2
9
89
70
Стригуновский,
МССР
8,0
29
2
22
87
87
Вертюжанский,
МССР
9,0
58
1
20
83
92
1 рубненский,
МССР
1,0
6
1
3
89
80
Днестровский, МССР
21,0
97
1
14
91
83
* Относится только к зеленым листьям.
323
Насыпной вес свежеубранных луковиц, очищенных от земли и
ботвы, составляет 583—796 кг/м3, а растений с неотделенной бот¬
вой — 307—471 кг/м3, удельный вес луковиц колеблется около еди¬
ницы (табл. 266).
Таблица 266
Весовая характеристика лука
Сорт
Объемный (насыпной)
вес, кг/м3
Удельный вес луковицы, г/см?
луковиц
без листьев
луковиц с
листьями
сргдн
макс
мин.
Бессоновский
795
400
_
Погарский ... ....
—
307
—
—
—
Краснодарский Г-35 . . . .
646
508
0,950
0,976
0,919
Стригуновский .... . .
—
426
0,985
1,065
0,897
Вертюжанский
—
386
1,015
1,225
0,928
Г рубненский
—
350
0,959
0,981
0,927
Днестровский
583
471
0,980
1,055
0,916
Усилие теребления измерялось динамометром при статическом
приложении силы к пучку ботвы в направлении по вертикали
вверх Среднее значение силы связи растения с почвой составило
по сортам 1,9—4,8 кг, максимальное — (10—11 кг на одно растение
(табл. 267).
Таблица 267
Усилие теребления лука
Характеристика
Усилие теребле-
растения
гочвы
ния, кг
Сорт
состояние ботвы
диаметр
луковицы,
мм
влаж¬
ность, %
плотность,
кг/см2
среди
макс
£
Бессоновский
Увядшая,
желтеющая
37
17
24
2,3
5
0,5
Погарский
Зеленая
44
14
10
3,0
11
1,2
Краснодарский
»
54
20
7
4,8
10
1,3
Г-35
Стригуновский
Увядшая,
желтеющая
36
9
5
1,9
4
0,4
Вертюжанский
То же
49
8
8
2,8
6
0,2
Днестровский
Зеленая
59
10
9
3,3
9
0,2
Сила связи растения с почвой зависит от многих факторов,
например от состояния ботвы. (При 30% зеленых живых листьев в
пучке эта величина составила в среднем 3,5 /са, а при 90% —6,9 /са,
324
т. е. почти в два раза больше (Краснодарский Г-Зб). То же самое
наблюдается и по другим сортам. В среднем для названных выше
сортов получена такая зависимость:
Число зеленых листьев в пучке, шт
3-4
4—5
5-6
6-7
8-10
Сила связи растения с почвой, кг . .
1
1-2
2-3
3-4
5-6
IB период, когда зеленых листьев в пучке остается меньше трех,
можно наблюдать аналогичную корреляцию усилий теребления с
крупностью луковицы, например:
Вес луковицы, г . . . . 10 20 40 60 80 100
Сила связи растения с почвой, кг . 1,4 1,8 1,9 2,8 3,7 4,2
•Для исследования сопротивления разрыву пучка ботвы на опыт¬
ном участке (сорт Краснодарский Г-35) были выделены три груп¬
пы растений, однородных по состоянию ботвы в период уборки:
растения, у которых все листья в пучке зеленые, с содержанием
влаги 80—90%; все листья в пучке увядшие, желтеющие, полусу¬
хие, с содержанием влаги 65—7(5%; ©се листья сухие, отмершие, с
содержанием влаги 10—30%.
У (первой прушы разрушающая налрузжа оказалась наибольшей
(7,3 кг), у второй — средней (3,8 кг) и у третьей — наименьшей
(2,8 кг).
Прочность пучка первой группы растений была наибольшей не
только по разрушающей нагрузке Р, но и по нагрузке, отнесенной
к одному листу. Для первой, второй и третьей групп сила разрыва
пучка (по расчету на один лист) составляла соответственно 1,06;
0,79; -0,49 кг.
При Bicex (состояниях ботвы разрушающая нагрузка зависит от
диаметра пучка у его основания. Если по диаметру пучка опреде¬
лить площадь его сечения 5 и подсчитать разрушающее напря¬
жение
Р
o=—g~ кг/мм2,
то окажется, что эта величина резко уменьшается с увеличением
диаметра пучка.1
Прочность пучка изменяется в зависимости от места разрыва
по высоте пучка. В верхней трети пучка она всегда наименьшая.
В наших Э’кшерим'ентах получены следующие «соотношения Р по
зонам пучка (в кг):
В нижней трети (у основания пучка)
В середине пучка
В верхней трети пучка
Погарский
Стригу-
новский
Вертю-
жанский
Днестров¬
ский
4,4
5,2
5,3
16,8
3,2
5,6
6,1
19,1
2,9
4,9
5,5
12,5
325
У вытеребленных и оставленных в валке для полевой сушки
растений прочность пучка с течением времени уменьшается; за
10—12-дневный срок полевой сушки она может понизиться
в IV2—2 раза.
Сопоставление силы разрыва пучка ботвы в нижней зоне
Р с усилием теребления Т показывает, что первая больше второго
для всех сортов, что дает возможность проводить уборку лука те¬
реблением даже без подкапывания. Отношение силы Р и Т харак¬
теризует запас прочности пучка и колеблется обычно от 2 до 5
(табл. 268).
Таблица 268
Прочность связи луковицы с почвой и пучком ботвы
Сорт
Показа¬
тели
средн.
Значения, к
макс
г
мин
Отноше¬
ние Р Т
Стригуновский
Р
5,2
10,6
1,0
2,7
Т
1,9
3,9
0,4
Вертюжанский
Р
5,3
12,4
2,8
1.9
т
2,8
6,0
0,2
Днестровский
р
16,8
30,0
10,0
5,1
т
3,3
8,5
0,2
Сорт Днестровский имеет хорошо развитую ботву и является
наиболее подходящим для уборки тереблением (Pmin^^max)*
Однако у других сортов в период уборки может быть в отдельных
случаях Р = Т и Р<Т. В последнем случае вместо теребления про¬
изойдет разрыв пучка, и луковица останется в почве, даже если
обеспечен нормальный зажим, т. е. в середине пучка или в нижней
зоне его. Чем чаще нарушается это условие, тем чаще Р<Т\
в случае зажима выше середины пучка, даже у сорта Днестров¬
ский, ботва может разрываться при уборке лука машинным те¬
реблением.
Прочность луковиц при ударных нагрузках характеризуют
степенью повреждения тканей плода от ударов. При испытаниях
на ударную нагрузку луковицы свободно падают с заданной высо¬
ты, при этом скорость удара вычисляется, как v = ^\2\gH, т. е. тре¬
нием о воздух пренебрегают ввиду небольших высот падения.
Допустимой (критической) высотой падения считается максималь¬
ное значение Я, превышение которого вызывает начало поврежде¬
ния образца, обнаруживаемое невооруженным глазом. При сбра¬
сывании на прутки элеватора свежеубранных луковиц Н
составляет 50—'100 см в зависимости от веса образца.
Луковицы по сравнению с клубнями картофеля и некоторыми
плодоовощами более стойки к удару, а металлические прутки по
сравнению с другими поверхностями обладают наибольшей трав¬
мирующей способностью (табл. 269).
326
Таблица 269
Критическая высота падения луковиц и других плодов
Плоды
Допустимая висота падения, см
на дерево
сосновое
на мстал-
лич( скне
прутки
на техни¬
ческую
ргзину
на слой
плодов
данной
культуры
50—1С0
100-150
—
10-20
—
—
20-40
—
40-50
—
10-30
—
30—40
10-15
—
15-20
—
15—25
—
30—40
—
80-90
—
—
30-40
15-20
70—80
—
280—300
—
—
—
10-20
—
20-30
—
—
—
Луковицы вызревшие
Клубни картофеля свежеубранные
Свекла столовая
Морковь столовая
Помидоры красные
Помидоры зеленые
Перец сладкий
Огурцы (зеленец)
Кабачки (семенники) . . . .
Баклажаны (консервной спелости)
Арбуз
Дыня и тыква
1При высоте больше допустимой луковицы повреждаются.
У сорта Вертюжанский при высоте 200 см удар о прутки вызывает
повреждения до 70% числа луковиц в исходном образце, о слой
луковиц —до 10% (табл. 270).
Таблица 270
Повреждения луковиц в зависимости от высоты падения, %
Рабочая пегерхность
Фракиич, полученные
в результате опыта
Сорт
Вертюжан¬
ский
Сорт
Стригуноз-
ский
высота падения, ;
и
1,5
2
1,5
2
Прутки металлические
Неповрежденные . . . .
G0
30
40
Поврежденные
40
70
60
—
Сталь листовая
Неповрежденные . . .
70
70'
47
27
Поврежденные
30
30
53
73
Слой луковиц
Неповрежденные . . . .
100
90
93
—
Поврежденные
0
10
7
Если у других культур (картофель, морковь, свекла, помидо¬
ры) повреждения осложняют хранение, то во время десятиднев¬
ного хранения поврежденных луковиц заметных изменений в их
тканях не наблюдалось.
При статических нагрузках в большинстве случаев у луковицы
по сравнению с другими органами получаются наименьшие коэф¬
фициенты трения, у зеленых листьев — наибольшие. Среди испы-
327
тайных рабочих поверхностей наименьшими показателями трения
обладает фанера (табл. 271).
Таблица 271
Коэффициенты трения покоя
Рабочая поверхность
Сорт
Органы растения
Влажность, %
сталь листо¬
вая
сталь шли¬
фованная
сталь окра¬
шенная
резина листо¬
вая техниче¬
ская
фанера сосно¬
вая
полотно сно¬
повязальное
Бессоновский
Листья . . .
91,0
0,61
0,59
0,79
Краснодарский
Луковицы . .
Листья
82,8
0,34
—*
0,53
0,59
—
—
Г-35
зеленые . .
90,4
—
0,48
0,67
0,69
0,48
0,62
Луковицы . .
Листья
—
—
0,33
0,42
—
0,22
0,40
сухие . . .
14,5
—
0,42
0,55
0,82
0,34
0,38
Стригуновский
Луковицы . .
86,6
—
0,19
—
0,25
0,16
0,22
Листья . . .
86,5
—
0,74
—
0,94
0,65
0,57
Вертюжанский
Луковицы . .
87,9
—
0,20
—
1,11
0,13
0,20
Листья . . .
91,5
—
0,79
—
0,97
0,67
0,60
Листья желтые, отмирающие и, следовательно, с пониженным
содержанием влаги всегда дают меньшие коэффициенты трения
по сравнению с зелеными листьями, что особенно заметно при тре¬
нии движения (табл. 272).
Таблица 272
Коэффициенты трения движения (сорт Краснодарский Г-35)
Рабочая поверхность
Образец
Влаж¬
ность,
1
сталь
листовая
сталь
окра¬
шенная
резина
техни¬
ческая
фанера
сосновая
полотно
сноповя¬
зальное
Сухие листья -
Зеленые листья
Луковицы . .
14,5
90,4
0,26
0,57
0,29
0,52
1,14
0,53
0,42
0,66
0,58
0,18
0,48
0,24
0,27
0,53
0,27
У живых растений наблюдается сильное варьирование показа¬
телей трения, коэффициенты его различаются в зависимости от
района, сорта, погодных условий. Неустойчивость показателей
обусловливается состоянием органов растения, их влажностью.
Кроме того, имеют значение и условия опыта. Например, для сорта
Бессоновский изменение удельного давления на единицу площади
328
контакта трущейся пары изменяет коэффициент статического тре¬
ния зеленых листьев по окрашенной стали следующим образом:
Удельное давление, г/см2 7 16 24 35
Коэффициент трения 0,71 0,59 0,4S 0,35
(Влияют и другие факторы, поэтому коэффициенты трения
справедливы для конкретных условий: нормальное давление до
16 г/см2, скорость скольжения 1,2 м/сек, влагосодержание, указан¬
ное в таблицах.
ПЛОДОВЫЕ КУЛЬТУРЫ
Яблони и яблоки
.Изучение физико-механических свойств яблони проводилось
в садах Московской плодово-ягодной опытной станции (МПЯОС)
на примере нескольких широко распространенных сортов. Деревья
сорта Штрей|фли!и(г были в .возрасте 13 лет, оюталыные— 27 лет.
Для опытов отбирали только те деревья, на которых весной
была проведена хозяйственная обрезка с поднятием нижних ске¬
летных и полускелетных веток на один ярус. Урожай плодов с од¬
ного дерева колебался от 110 до 286 кг.
По форме и строению кроны яблони изученных сортов в основ¬
ном относятся к типу разреженно-ярусному с проводником и откло¬
ненным проводником. Несмотря на общность строения крон
у яблонь, каждый сад имеет свои апациф.и'чеюкие оюобенности, вы¬
званные, иапример, густотой посадки, агротехникой или почвенно¬
климатическими условиями.
Таблица 273
Размеры надземной части яблони в период урожая (воараст 27—29 лет)
Размеры дерева, м
Размеры
штамба,
см
ниглт
диамето
К
S
Сорт
t5 L>ll U 1 1
кроны
г!
Местонахождение
средняя
наиболь¬
шая
наимень¬
шая
средний
наиболь¬
ший
наимень¬
ший
высота
диаметр
Угол отхол
ветвей, гра
сада
Антоновка обыкновен¬
ная
5,6
6,9
4,5
7,4
8,8
6,2
62
24
68
Московская
область
То же
4,9
5,5
3,8
5,9
7,0
4,5
45
21
45
Тамбовская
область
» »
5,3
5,6
4,8
6,3
7,6
5,3
58
21
52
То же
Грушовка московская
5,3
6,8
3,7
6,3
8,3
4,4
62
22
64
Московская
область
» »
6,3
7,2
5,9
5,1
5,7
4,4
41
20
49
Тамбовская
область
Коричное
5,0
5,3
4,8
6,8
9,0
5,6
49
21
40
То же
Пепин шафранный
4,5
5,2
3,8
6,2
7,0
5,4
61
24
60
» »
» »
4,6
5,1
3,9
6,0
7,1
6,1
57
21
.4 _
54
» »
329
Значительные колебания между наибольшими и наименьшими
показателями размеров надземной части свидетельствуют о боль¬
шом разнообразии форм крон деревьев одного и того же сорта
(табл. 273). При сравнении полученных размерных показателей
с аналогичными показателями видового состава плодовых деревь¬
ев видно, что размеры и форма кроны у яблонь старинных русских
сортов под влиянием почвенно-климатических условий и других
факторов варьируют значительно слабее, чем внутри сорта
(табл. 274).
Таблица 274
Размеры плодовых деревьев РСФСР
Сорт
Возраст
деревьев,
годы
Высота
деревьев,
м
Диаметр
крэиы,
м
Окруж¬
ность
штамба,
см
Область
Антоновка обыкновен¬
ная
16-18
3,9-4,3
3,5-4,7
37—42
Тамбовская
То же
21—50
3,4-6,9
5,3-8,4
37-42
Воронежская
21—28
2,8-6,1
1,8-7,7
—
Тамбовская
> »
29
3,8-5,6
4,5-7,6
65-66
»
27
4,5—6,9
6,2-8,8
75
Московская
Бабушкино
36—40
5,2—6,3
6,8-8,7
71-96
Смоленская
Бельфлер-китайка
16—18
3,8-4,4
4,4-5,8
43—55
Тамбовская
Гибриды
16-18
3,5
3,3
—
>/
Грушовка московская
20—40
5,8—6,7
4,6-7,8
—
Воронежская
» »
27
3,7—6,8
4,4-8,3
69
Московская
» »
29
5,9-7,2
4,4-3,7
63
Тамбовская
Коричное
16-18
3,6
3,9
36
Смоленская
16—50
4,1—5,9
4,9—8,1
45-83
»
»
21-25
3,0—5,0
4,4-6,5
—
Тамбовская
»
29
4,8-5,3
5,6-9,0
66
»
Папировка
20-30
4,0-5,5
3,3-6,1
35-59
Смоленская
Пармен зимний золо¬
той
16-18
7,2
7,0
—
Краснодарский
край
Пепин шафранный
16-18
2,8-3,6
4,1-5,3
39—48
Тамбовская
» ъ
29
3,8-5,2
5,4-7,2
66-75
»
Ренет Симиренко
16-18
5,5
7,5
—
Краснодарский
край
Славянка
16—18
3,2-3,5
3,5-4,8
33-42
Тамбовская
Штрейфлинг
Разные сорта
15—40
4,3—7,0
4,9-8,9
53-105
Смоленская
13-40
3,3-10,0
5,8-12,5
—
Краснодарский
край
» s>
16-18
3,9
3,9
3,7
Московская
Из распространенных в центральной полосе старинных русских
сортов наибольшей крупностью плода отличается Антоновка
(табл. 275). .Все сорта имеют округлую форму с некоторой сплюс¬
нутостью по длине (высоте). Эту форму характеризуют индек¬
сом— отношением длины к диаметру наибольшего поперечного
сечения. Наименьший индекс получен для сорта Анис (0,78),
наибольший — для сорта Штрейфлияг (0,89).
330
35 bn U5 50 55 60 65 70 75 80 мм
Наибольший duo метр
Piic. 92 Зависимость между индивидуальным ве¬
сом и диаметром плода:
1 — Антоновка обыкновенная, 2 — Папировка, 3 — Анис, 4 — Ко¬
ричное, 5 — Штрейфлипг, 6 — Грушовка московская
Между индивидуальным весом и диаметром яблок имеется
прямая зависимость (рис. 92). Это позволяет использовать оба
Таблиц а 275
Размерно-весовая характеристика яблок
Размеры, мм
Сорт
наиГ 0 1ЫШ1Й
диаметр
высота
Вес, г
S
н
и
j средн
о
ъе
се
£
X
2
средн
о
и:
5
|
X
е*
<Ь
Сч
и
и
j£
Л
X
о
X
*
еа
CQ
Анис
Антоновка обыкновен¬
53,5
64
45
41,9
55
35
53,3
98
31
87,9
ная
69,1
89
59
57,0
80
45
120,9
240
50
89,0
Грушовка московская
48,9
61
39
40,3
51
32
42,0
72
2i
86,2
Коричное
62,6
69
54
48,3
58
39
77,5
107
45
88,8
88,7
Папи.ровка ....
51,5
59
40
43,8
52
32
50,3
69
22
Штрейфлинг ....
61,3
75
51
54,7
65
44
81,8
135
45
86,7
331
показателя при разработке калибровочных и сортировальных
устройств.
Удельный вес яблок оказался наименьшим у сорта Штрейфлинг
(0,74 г/см3), наибольшим у Антоновки (0,79).
-Удельный вес яблок (0,97—0,73) обычно (меньше, чем труш
(1,17—0,96) *и тем более 'вишни (1,43—0,7в).
■Насыпной ©ес яблок в зависимости от сорта (колеблется
в (Пределах 617—660 кг/м3.
Пространственное размещение плодов в кроне ха¬
рактеризуется процентным соотношением урожая по горизонталь¬
ным яругсам 1кроны; равбшака кроны на я|руюы проводилась с уче¬
том размеров садового инвентаря.
У сорта Антоновка основная масса яблок размещена во втором
ярусе, на уровне 1,7—3 м (табл. 276). Во всех четырех ярусах со¬
держится 92% урожая. Остальные 6% урожая учтены как падали¬
ца, которую точно распределить по ярусам нельзя.
Таблица 276
Распределение плодов по ярусам
Сорт
Высота яруса, м
Количество яблок, кг
В % от всего
урожая
среднее
наиболь¬
шее
наимень¬
шее
Антоновка обыкновенная
До 1,7
90
117
65
31,3
От 1,7 до 3
109
141
83
37,8
» 3 » 4
56
74
32
19,4
» 4 » 5
10
23
6
3,5
Грушовка московская
До 1,7
39
56
21
35,9
От 1,7 до 3
28
35
24
25,7
» 3 » 4
11
15
8,0
10,0
» 4 » 5
3
6
0,4
2,9
» 5 » 6
0,8
0,7
Разрушение связи яблока с плодухой—обязательная операция
при любом способе уборки плодов. Прочность связи характеризу¬
ют усилием, необходимым для отрыва плода от плодухи в период
съемной спелости, которое колеблется по сортам от 0,6 до 3,6 кг
(табл. 277).
Прочность кожицы характеризуют удельной нагрузкой, необхо¬
димой для ее прокалывания плунжером. Прокалывающая нагруз¬
ка измерялась динамографом Д-ilO; использован плунжер пря¬
моугольного сечения 5Хб мм. Твердость плода вычислялась, как
'--г-тя-"'**
где Р—прокалывающая нагрузка, кг.
332
Таблица 277
Прочность связи плода с плодухой
Характерно
:тика плода
Сорт
влажность.
диаметр,
диаметр
усилие
%
мч
плодонож¬
отрыва,
ки, ММ
кг
Анис
87,9
56,0
2,7
0,8-2,1
Антоновка обыкновенная
89,0
69,4
2,5
2,0-3,6
Грушовка московская
86,1
52,3
1,9
0,6-2,0
Коричное
88,8
60,7
2,1
1,4-3,6
Папировка
89,8
52,7
2,1
1,4—3,6
Штрейфлииг :
86,7
62,6
1,1
1,7-3,3
Твердость у яйлок съемной спелости оисазала/сь весьма различ¬
ной. Наименьшей обладают летние сорта—Папировка и Грушовка
московская, наибольшей — зимний сорт Антоновка обыкновенная.
Осенние сорта—Коричное, Штрейфлинг и Анис имеют среднюю
твердость (рис. 93). Сорта с малой твердостью имеют неудовлетво¬
рительную лежиеаеть и слабую стойкость к травмированию.
Твердость изменяется в зависимости от места, подвергаемого
проколу; например, у яблок сорта Грушовка московская твердость
х (кг/мм2) составила:
у основания плода 0,103
у вершины 0,094
на боковой поверхности 0,086
Твердость яблок зависит также от
местоположения их в кроне. В нижних
ярусах кроны она больше, в верхних —
меньше. Твердость характеризует стой¬
кость плода к статическим нагрузкам.
В процессе машинного сбора плодов мо¬
гут иметь место и ударные нагрузки.
Плоды на стойкость испытывали пу¬
тем сбрасывания образца на заданную
•поверхность с некоторой высоты. Посте¬
пенным увеличением ее находили крити¬
ческое значение высоты, ери шторой
плод получает травму, видимую невоору¬
женным глазом. Чем больше значение
критической высоты, тем большей стой¬
костью ж удару обладает плод.
Критическая высота падения на жест¬
кие поверхности составляет обычно 3—
3,5 см, на яблоки и ветки — 5—7 см и на
резину — 20—40 см. (табл. 278). При
ОМ
0Ж
0,103
0,087
ош
0J13
/ // nr nr v vi
Рис. 93. Изменение твердо¬
сти кожицы яблок, кг/мм2:
/ —Папировка; // —Грушовка
московская; III — Коричное;
IV — Штрейфлинг; V — Анис;
VI — Антоновка обыкновенная.
333
Таблица 278
Критическая высота падения яблок на разные поверхности
Сорт
Влажность плодов,
%
Рабочая говерхность
яблоки
алюминий
фанера
резина
ветки
вес плода, г
высота, см
вес плода, г
высота, см
вес плода г
высота, см
вес плода, г
Г '
высота, см
вес плода, г
высота, см 1
1
Анис
87,9
60
5,0
66
3,5
54
3,5
54
40
62
5
Антоновка обыкновенная
89,0
118
7,5
121
5
129
5,0
97
55
121
10
Г рушовка московская
86,3
41
5,0
52
3,0
41
3,5
49
15
42
5
Коричное
88,7
77
5,0
79
3,5
72
3,5
84
25
77
5
Папировка
88,7
54
5,0
61
3,0
55
3,5
51
20
56
5
Штрейфлинг
86,7
102
5,0
89
10
84
5,0
97
35
87
10
сбрасывании жблок на натянутое полотно с высоты 120 см повреж¬
дений не было.
Наиболее чувствительными к ударам являются плоды сортов
Папировка и Грушовка московская, наиболее стойкими — плоды
сортов Антоновка обыкновенная и Штрейфлинг.
Испытания всех сортов показывают, что при машинном сборе
плодов их необходимо защищать от соударения о жесткие детали.
Полотно и резина — лучшие материалы для этой цели.
Сливы
Исследованы молодые, 6—7-летние деревья сливы распростра¬
ненных сортов Молдавской OOP, подвергавшиеся хозяйственной
обрезке — ежегодному прореживанию и слабому укорачиванию
обрастающих веток.
Изученные сорта сливы имеют в основном ярусную структуру
кроны с четко выраженным проводником. Основные скелетные вет¬
ви, число которых колеблется от трех до семи, располагаются
в два-три яруса.
В табл. 279 (приведена высота деревьев ъ бависимости от спо¬
собов формирования кроны. Наибольшую высоту имели деревья,
подвергавшиеся ежегодной обрезке.
Кроны деревьев сливы несколько вытянуты поперек ряда. Ши¬
рина кроны достигала 5 м\ схема посадки 5x5 м\ смыкания крон
не наблюдалось.
К 25—27-летнему возрасту слива (по данным В. Г. Кужеленко)
•имеет (крону шириной до 7Х 4 м, при которой в садах со схемой
посадки 7X6 м ветви соседних деревьев иногда переплетаются,
что усложняет работу машин в саду. Размерная характеристика
деревьев сливы 25—27-летнего возраста приведена в табл. 280.
334
Высота деревьев сливы
Таблица 279
Сорт
Высота де
подвергавших¬
ся обрезке
ревьев, м
без обрезки
Ренклод Альтана
5,0
4,5
Ренклод зеленый
4,2
4,1
Ренклод фиолетовый
4,2
3,7
Ранняя синяя ....
3,8
4,2
Венгерка Циммера
—
3,3
Венгерка калифорнийская ......
3,7
3,1
Венгерка молдавская
4,2
3,7
Кирке
3,8
3,4
Анна Шпет
3,9
3,6
Тулеу грае
4,1
2,9
Таблица 280
Размерная характеристика деревьев сливы 25—27 лет
Сорт
Ко-шчество
основных ске¬
летных ветвей
Размер ппа-
мба, см
Размер
кроны, м
ДИ.1-
MCI р
вые от а
диа¬
метр
высота
Ранняя сиияя
4
21,3
116
5,2
3,2
Ренклод Альтана
3
31,5
80
7,4
4,5
Ренклод зеленый
2
29,9
72
6,0
5,9
Кирке
2
29,3
117
5,1
4,1
Анна Шпет
3
21,2
69
4,2
4,2
Венгерка молдавская
1
24,5
87
6,0
6,2
Тулеу грае
3
16,2
86
4,2
4,0
Обрезанные деревья имеют компактную шарооавдную форму,
удобную для механизированного сбора плодов. У деревьев, не
подвергавшихся обрезке, ярусов не имеется, ветви на них сгибают¬
ся под тяжестью урожая и для их поддержки требуются подпорки,
что затрудняет механизацию ухода за садом.
Углы отклонения скелетных ветвей от проводника при обрезке
деревьев составляют 40—70°, т. е. несколько превышают оптималь¬
ные (40—60°). Отдельные ветви отклоняются за указанные пре¬
делы.
Высота крепления первой скелетной ветки соответствует высоте
штамба, высота второй колеблется в зависимости от сорта и вида
обрезки в пределах 35—98 см, третьей — 37—:122 см, четвертой —
48—161 см, пятой — 78—166 см, шестой — .81—168 см.
Плоды сливы имеют форму, присущую сорту: у группы ренкло¬
дов— круглые (индекс длины 0,92—1,01), у венгерок — продолго¬
ватые (индекс 1,06— 1 ,Й8).
335
Вес отдельных плодов сливы 7,6—43,6 г. Крупные сливы
встречаются у ренклодов и сорта Венгерка калифорнийская
(табл. 281),
Таблица 281
Размерно-весовые показатели слив
Сорт
Размеры ГП0Д01», м
ширина
то чщииа
длина
срсдп
макс
5
2
срсдп.
макс
|
среди.
макс.
5
Ренклод Альтана ....
37,5
43
30
36
43
29
36,3
42
29
Ренклод зеленый
36,8
42
27
36
40
29
33,9
38
27
Ренклод фиолетовым . . .
37,5
41
33
37
40
30
37,9
42
32
Венгерка Циммера ....
32,6
37
25
31
36
23
37,6
42
27
Ранняя синяя
30,3
35
25
28
36
24
33,3
39
27
Кирке
33,0
37
23
31
35
20
34,7
39
25
Венгерка калифорнийская .
3*4,7
39
30
33
36
29
40,6
46
34
Тулеу грае
33,1
41
26
33
36
24
42,8
47
36
Продолжение
Сорт
Диаметр плодонож¬
ки, мм
Длина плода с
плодоножкой, мм
Вес плода
, 2
Индекс длины
средн.
макс.
X
5
я
sc
CJ
р<
CJ
cj
и
1
S
средн.
и
*
се
2
К
S
2
Ренклод Альтана . . . .
М
1 ,8
1,0
53
60
42
30,0
43
15
0,97
Ренклод зеленый
I ,4
1,7
1,2
48
53
44
28,5
39
14
0,92
Ренклод фиолетовый . . .
1,5
1,8
1,2
57
67
40
33,8
41
22
1,01
Венгерка Циммера . . . .
1,3
1,5
0,9
53
57
45
21,5
30
9
1,15
Ранняя синяя
1,1
1,5
0,9
45
52
37
16,7
26
10
1,10
Кирке
1,1
1,5
0,3
56
61
49
21,5
29
8
1,05
Венгерка калифорнийская .
1,6
2,1
1,0
59
65
53
28,5
37
18
1,17
Тулеу грае
1,3
2,0
0,9
57
66
50
26,0
34
12
1,29
Удельный 'вас слив (то данным А. А. Кул<ик и Е. П. Франчук),
равен '1,003—1Д60; насыпной вес составляет в среднем 694 кг/м3
с отклонениями от 670 до 719 кг/м3.
Плоды сливы располагаются внутри кроны неравномерно.
Стенки вертикального цилиндра, отстоящие от оси дерева на 50 см,
делят крону на две зоны: первую — внутреннюю и вторую — внеш¬
нюю. При уборке урожая с помощью машин плоды первой зоны
легче поддаются сбору, чем плоды второй зоны. У сорта Венгерка
калифорнийская много плодов сосредоточено в первой зоне, однако
у некоторых сортов здесь размещено лишь 6—7% (табл. 282).
.У всех сортов сливы от '/г До 2/з урожая находится в первом
ярусе, т. е. на высоте до 1,7 м. У деревьев с необрезанной кроной
многие ветви под тяжестью плодов опускаются до земли.
336
Таблица 282
Распределение плодов в кроне дерева
Сорт
Приемы ухода
за кроной
Распределение
) рожая по
зонам, %
Распределение урожая
по ярусам, %
1 -я
зона
2-я
зона
1-и
ярус
2-й
ярус
З-й
ярус
Ренклод Альтана
С обрезкой
8
92
30
59
И
Без обрезки
33
67
38
59
3
Ренклод зеленый
С обрезкой
17
83
36
55
9
Без обрезки
20
80
67
32
1
Ренклод фиолетовый
С обрезкой
2
98
47
53
0
Без обрезки
32
68
50
£0
0
Ранняя синяя
С обрезкой
27
73
41
54
5
Без обрезки
48
52
35
46
10
Венгерка Циммера
С обрезкой
44
56
32
63
0
Без обрезки
51
49
69
31
0
Венгерка калифорний¬
С обрезкой
20
80
82
18
0
ская
Без обрезки
67
33
60
40
0
Кирке
С обрезкой
6
94
57
43
0
Без обрезки
57
43
64
33
3
Тулеу грае
С обрезкой
44
56
60
40
0
Без обрезки
39
61
87
13
0
Формирование кроны деревьев — обязательное условие эффек¬
тивного использования машин. Для машинного сбора урожая же¬
лательно его размещение во втором и первом ярусах.
Деревья должны быть с высоким штамбом (80—ilOO см), с тре¬
мя скелетными ветвями и с кроной постоянной, заданной формы.
Прочность связи характеризуют усилием отрыва плода от
ветки. Под действием силы, направленной по продольной оси пло¬
да, .плодоножка не разрывается, а нарушается шязыв месте со¬
членен, ия ее с плодом или >с.плодовой /веткой. У сортов Тулеу грае
Таблица 283
Прочность связи частей растения
Сорт
Усилие отрыиа, кг
плода от
плодоножки
плодов ожки
от ветки
Ренклод Альтана
1,14
1,14
Тулеу грае
1,08
0,54
Кирке
1,02
0,82
Венгерка калифорнийская
0,99
1,03
Ранняя синяя
0,52
0,70
Венгерка Циммера
0,49
0,60
Ренклод фиолетовый
0,40
0,56
Ренклод зеленый
0,22
0,73
22 Заказ 7393
337
и Кирке прочность связи плодоножки с плодом больше, чем с вет¬
кой, у большинства других — меньше .(табл. 283).
При ручном сборе урожая учитывают, что плоды, оторванные
без плодоножки, не выдерживают длительного хранения и быстро
загнивают.!
При уборке с помощью вибратора основная масса слив соби¬
рается с плодоножками, что улучшает условия их хранения. Сила
связи листа с веткой сходна с силой связи плода (табл. 284).
Таблица 284
Прочность связи листьев с ветками
Сорт
Прлемы ухода
за кроной
Разме-ры .к
длина
ICTbCB, мм
ширина
Диаметр
чсрэшков,
мм
Сила отрыва,
кг
Ранняя синяя
С обрезкой
5,8
4,0
1,2
0,52—1,25
Без обрезки
4,4
3,3
1,1
0,25—1,70
Ренклод Альтана
С обрезкой
6,7
4,6
1,5
0,45-2,80
Без обрезки
5,3
3,7
1,2
0,25-1,90
Степень зрелости связана с сопротивлением кожицы проколу;
твердость плода становится тем меньше, чем спелее плод
(табл. 285).
Таблица 285
Твердость плодов
Твердость (кг:млг) np:i спелости плода
Сорт
съемной
технической
биологической
Ранняя синяя
Кирке , . . . .
Ренклод Альтана
0,138
0,127
0,110
0,101
0,097
0,087
0,082
0,084
0,059
На рис. 94 представлены кривые распределения плодов разово¬
го сбора по классам твердости. Как видно на рисунке, плоды всех
сортов созревают неодновременно. Выведение селекционных сортов
сливы, созревающих одновременно, облегчило бы механизирован¬
ную уборку урожая.
Разрушающие нагрузки при сжатии слив по толщине для
плодов группы ренклодов составляют в среднем 2,Й4—4,42 кг, для
венгерок — 6,08—1Л,0 кг. Нагрузка больше 0,69 кг вызывает вы¬
текание сока у плодов без плодоножки. Поэтому нагрузки меньше
0,59 кг можно считать допустимыми, они вызывают деформации,
не выходящие за пределы упругости. При наличии плодоножки под
влиянием нагрузки больше 2,24 кг на поверхности образца по-
338
Рис. 94. Распределение плодов по классам твердос¬
ти кожицы:
У — Ренклод фиолетовый; 2 — Ренклод Альтана; 3— Рен¬
клод зеленый; 4 — Ранняя синяя; 5 — Венгерка Циммера;.
в — Тулеу грае; 7 — Венгерка калифорнийская; 8 — Кирке.
является трещина, которая быстро распространяется в глубь плода
и увеличивается по длине. По мере созревания плодов сопротивле¬
ние сжатию понижается (табл. '286).
Таблица 286
Сжатие плодов при различной зрелости
Рагрушающая нагрузка, к2
Сорт
съемная срелость
биологическая ере
ЛОСТЬ
средняя
макси¬
мальная
минималь¬
ная
средняя
макси¬
мальная
мини¬
мальная
Кирке . . . . . .
9,02
12,68
7,02
7,96
10,81
4,20
Венгерка калифорний¬
ская
12,35
15,25
9,76
10,16
12,86
7,50
Другие сорта имеют намного меньшую прочность плодов по
сравнению с названными в таблице 286. Например, средняя, мак¬
22* 339
симальная и минимальная разрушающие нагрузки составили
у сорта Тулеу грае 5, 10 и 3 кг; у Ренклода Альтана — 4,2; 6,5 и 3,4;
у Ренклода зеленого — 2,2; 5Л и 0,6 кг.
Для наиболее прочных из них допустимая ударная нагрузка
соответствует высоте свободного падения не более чем 20—40 см
по алюминию и фанере, 70—80 см по поверхности почвы и около
100 см по дереву.
Вишня и черешня
Физико-механические свойства кроны и плодов черешни и виш¬
ни определялись в садах Молдавского научно-исследовательского
института виноградарства и виноделия с использованием деревьев
восьмилетнего возраста районированных сортов.
Высота деревьев черешни достигает 6,0 ж, вишни — 6,4 м. По
размерам штамба они отличаются незначительно (табл. 287).
Таблица 287
Размеры деревьев
Диаметр кроны, м
Сор г
вдоль
рядка
попергк
рядка
Высота
дергва,
н
Диаметр
штамба,
см
Диаметр
скелетных
ветвей,
см
Количест¬
во скелет¬
ных вет¬
вей, шт
Бигаро Эксперена . .
1
7,1
4 е р еш н
6,8
Я
5,2
18,3
9,8
4
Ляна
5,9
5,5
5,0
17,5
8,1
4
Наполеон розовая . .
7,1
6,5
5,7
15,0
8,5
6
Трушенская 2 . . .
6,0
5,9
5,0
14,5
7,7
4
Франсле
5,2
5,4
6,0
16,0
8,1
4
Французская черная
5,9
5,6
4,6
15,0
8,5
5
Вишня
Подбельская . . .
5,3
5,2
5,0
15
8
Ребатская ....
4,9
5,8
6,4
15
9
Шпанка ранняя . .
6,2
6,0
6,0
19
9
\Крона черешни обычно вытянута вдоль рядка, это же наблюда¬
ется и у некоторых сортов вишни.
•Средний вес плода черешни в зависимости от сорта колеблется
от 2,02 до 7,65 г; вишни — от 2,2 до 6,5 г. Основные размеры пло¬
дов черешни и вишни близки между собой (табл. 288).
Прочность связи плода с плодоножкой значительно меньше
прочности связи плодоножки с веткой (табл. 289).
Твердость плодов, как и у других косточковых пород, изменя¬
ется по мере их созревания. В период уборки урожая черешни она
составляет обыкновенно 0,06—0,07 кг/мм2, а у вишни значительно
меньше (табл. 290).
340
Таблица 288
Размерные и весовые показатели плодов (средние)
Сорт
Размеры плода, мм
Iе®
я!
i—г
R и
2 3 2
* о
и 5е 5 о>
<U о 4 Я
5 CU 9*
= 3 s =
s х х а
Черешня
Бигаро Эксперена
Касини ранняя .
Ляна ...
Наполеон розовая
Трушеиская 2 .
Трокан желтый .
Франсле .
Французская черная
18,7
16,7
18,7
3,87
57,5
38,8
1,19
1,0
17,8
16,0
17,4
3,41
60,9
43,2
1,01
0,98
19,9
17,4
17,8
3,98
53,3
33,4
1,30
0,89
20,6
17,6
19,6
4,56
59,3
38,8
1,25
0,95
19,6
17,6
17,4
4,00
54,5
34,9
1,14
0,88
19,4
16,5
17,1
3,65
66,7
47,3
1,04
0,88
20,8
19,2
19,8
4,90
62,6
41,8
1,08
0,95
21,3
18,3
18,1
4,62
54,2
32,9
1,23
0,85
Подбельская .
Ребатская . .
Шпанка ранняя
Вишня
20,1
17,8
16,6
4,21
56,1
39,5
1,13
18,2
16,6
15,7
3,34
44,3
28,6
1,20
18,7
16,8
16,0
3,52
46,4
30,4
1,20
0,82
0,86
0,85
Таблица 289
Усилие отрыва плодов
Сорт
Размеры
образца мм
Вес, г
Усилие отрыва
плода от пло¬
доножки, г
Усилие отрыва плои
с плодо ЮЖКОЙ от
плодоеой ветки, г
длина
ТОНЦИ-
на
средн.
макс.
средн
макс
мин.
Черешня
Бигаро Эксперена . . .
18,70
17,80
4,35
112
305
1408
1024
150
Ляна
17,80
18,90
5,07
110
400
1257
2166
283
Наполеон розовая . . .
19,60
18,30
5,09
205
680
—
—
Трокан желтый ....
17,15
16,60
3,60
70
210
—
—
Франсле
19,80
19,70
5,40
191
360
1285
1716
770
Французская черная . .
18,15
17,90
4,83
ИЗ
680
—
—
—
Вишня
Подбельская . . .
. . 116,6
17,98
4,31
47
290
I 1280
1833
Ребатская ....
. . 15,7
16,30
3,16
49
500
1316
2066
Шпанка ранняя . .
. . 16,0
16,90
3,50
44
325
1330
2066
708
708
833
341
Твердость плодов
Таблица 290
Сор г
Размеры
образца, мм
ширина
Твердость, кг!мм2
у вершины
толщи-
i.a
средн.
макс.
у осно¬
вания
средн.
Черешня
Бигаро Эксперена .
Ляна
Наполеон розовая .
Трокан желтый . .
Франсле ....
Французская черная
Подбельская .
Ребатская . .
Шпанка ранняя
18,7
17,8
0,038
0,060
0,020
0,039
19,9
18,9
0,024
0,037
0,010
0,022
20,6
18,3
0,051
0,073
0,032
0,048
19,4
16,6
0,066
0,083
0,036
0,С64
20,8
19,7
0,047
0,066
0,010
0,048
21,3
17,9
0,036
0.064
0,023
0,031
Вишня
17,8
18,0
0,012
0,022
0,006
18,2
16,3
0,015
0,025
0,010
1R 7
16,9
0,022
0,034
0,011
0,013
0,015
0,020
ЗЕЛЕНЫЕ ГИДРОПОННЫЕ КОРМА
3тот вид кормов выращивается на многоярусных гидропонных
установках (типа УЗК-250) в растильнях без субстрата методом
водной культуры (периодический полив) из семян ячменя, овса,
пшеницы, гороха и других злаковых и бобовых культур (рис. 95).
Рис. 95. Гидропонная многоярусная установка УЗК-250 с зеленым
кормом.
342
Зеленые гидропонные корма представляют собой десятиднев¬
ные проростки названных культур, выращиваемых порознь или в
смеси. Их скармливают (всю массу вместе с корнями и зерном) в
качестве зеленой витаминной подкормки сельскохозяйственным
животным зимой и ранней весной.
Процесс производства гидропонных кормов состоит в прора¬
щивании семян в специальных шкафах в течение 3—4 суток и в вы¬
ращивании зеленой массы из полученных всходов на стеллажах
гидропонной установки в течение 7 суток при люминесцентном ос¬
вещении и температуре .18—!20ЧС.
Гидропонные корма выращивают при плотности 75—120 тыс.
растений на 1 м2 растильни. Такой плотности достигают, высевая
в растильню от 3 до 7 кг/м2 всхожих зерен. Это обеспечивает полу¬
чение через 10 суток зеленого корма до 30 кг/м2.
Всхожесть семян в растильнях обычно близка к лабораторной,,
а количество растений от всходов до уборки практически неизмен¬
но (табл. 291)
Таблица 29)
Всхожесть семян и густота стояния растений в растильнях
на гидропонной установке
Всхожесгь
семян, %
На
1 .w2 растильни, тыс шт.
лабораторная
в расти ibiie
высеянных семян
всходоз
растений в момент
уборки
96,0
92,0
75
69
69
Указанная в таблице густота может изменяться в зависимости
от условий среды и нормы высева.
Особенно отрицательно на полноту всходов и густоту стояния
растений влияет нарушение режима полива.
Так, например, недостаточное количество влаги в растильнях
задерживает процесс прорастания, а несвоевременная ее подача
(задержка) вызывает усыхание и гибель проростков.
При избыточном количестве влаги в растильнях (неполный
сброс), когда семена находятся в состоянии затопления, уже через
8—10 ч наблюдается частичная или полная потеря их всхожести,
т. е. гибель посевов в результате вымокания (рис. 96).
Гибель посевов наблюдается также по причине недостатка воз¬
духа (кислорода) в шкафах, где проращиваются семена. В этих
условиях происходит полная или частичная потеря всхожести се¬
мян в результате самосогревания.
Более сложное влияние оказывает норма высева. Увеличение ее-
снижает процент всхожести, но густоту стояния заметно увеличи¬
вает (табл. 292).
343-
Рис 96 Влияние переувлажнения на всхожесть семян:
1 — контроль, 2 — потеря всхожести семян в результате вымокания
Таблица 292
Зависимость густоты стояния ячменя от нормы высева
Нсрма высеянных
семян на i м1,
ТЫС IHT
Толщина с оя семян в растильнях,.«л
Количество
всходов, %
Густота стояния
растений па 1 м-,
тыс шт.
сучич
влажных
75
6
28
92,0
69
100
9
31
90,0
90
125
10
36
87,2
108
150
12
38
80,0
120
Высота и вес гидропонных растений зависят от мно¬
гих факторов; наиболее важные из них — видовые и сортовые осо¬
бенности и крупность семян. Высокорослые и мощные растения при
нормальном режиме влажности и температуры дает кукуруза,
достигающая 30—35 см, менее высокорослые яровая пшеница, яч¬
мень и овес (18—20 см).
В пределах каждой культуры существуют более или менее вы¬
сокорослые сорта. Например, сорт ячменя Тимирязевский 85 обычно
дает более низкорослые растения, чем сорта Винер и Нутанс 187.
Чем крупнее семена, чем больше они содержат питательных
веществ, тем мощнее и высокорослее образуются из них гидропон¬
ные растения (рис. 97). Например, семена ячменя сорта Винер,
разделенные на фракции по толщине, дали растения различной
высоты и веса (табл. 293).
-Крупные семена обеспечивают также получение корма с повы¬
шенным содержанием сухих веществ.
344
Рис 97 Влияние крупности семян на высоту зеленой массы. Тол¬
щина исходных семян, мм:
1 — больше 2,8, 2 — 2,8—2,7, 3 — 2,6—2,5, 4 — меньше 2,5.
Таблица 29Э
Влияние крупности семян на размерно-весовые показатели гидропонных растений
Тонцина семян, мм
Вес 1000
зерен, г
Высота
растений,
см
Длина
корня, см
Вес 100
растений,
г
Содержа¬
ние сухих
веществ,
%
Норма
высева
на 1 м~ t
тыс. шт.
Больше 2,8
49,90
17,9
10,6
32,6
9.1
75
2,8—2,7
42,17
17,8
10,2
29,6
7,6
75
2,6—2,5
3") ,87
16,7
9,0
25,6
7,1
75
Меньше 2,5
28,46
15,9
9,0
21,8
7,0
75
Увеличение нормы высева семян в растильне значительно
уменьшает высоту растений. В опыте с ячменем тто этому показа¬
телю получены следующие результаты:
норма высева, тыс. шт. на 1 м2 . . 73 100 125 150
средняя высота растений, см . . . 18,2 16,4 15,0 13,5
Водный режим выращивания гидропонного корма влияет не
только на высоту зеленой массы, но и на развитие корневой систе¬
мы, т. е. на толщину корневого пласта.
Избыток питательного раствора (когда во время поливов кор¬
невой пласт целиком погружается в раствор) вызывает интенсивное
развитие зеленой массы, достигающей вьюоты 18—20 см, и слабый
рост корневой системы растений, образующей тонкий корневой
пласт толщиной не более 1,5 см.
При более жестком водном режиме, когда уровень питатель¬
ного раствора в растильнях не превышает 5 мм, интенсивно разви¬
вается корневая система гидропонных растений, образуя мощный
рыхлый корневой стласт толщиной 5—7 см.
В этом случае зеленая масса отстает в росте, достигая к концу
вегетационного периода не более 10—12 см (рис. 98).
345
Рис 98 Высота растений и толщина корневого пласта в зави¬
симости от высоты уровня раствора в растильнях.
/ — 5 мм, 2—15 мм, 3 — 25 мм.
Влажность. При гидропонном выращивании все части рас¬
тений сильно насыщены влагой. Максимальное содержание ее
в зеленом корме достигает 93—96%, причем содержание влаги
в зеленой массе на 4—5% меньше, чем в корневом пласте.
По мере роста количество сухих веществ в корме уменьшается
обычно с 86—88% в исходных семенах до 5—10% в готовом зеле¬
ном корме.
Наиболее интенсивный расход сухих веществ наблюдается
в лер1вый 'период прорастания семян (табл. 294).
Таблица 294
Содержание сухих веществ в зеленом гидропонном корме в зависимости
от продолжительности его выращивания
Продолжитель¬
ность выращива¬
ния в сутках
% сухих веществ
Высота расте*
ния, см
Длина корня, см
Вес корневого
пласта к общему
весу корма, %
5
16,40
4,2
5,7
90,20
6
10,75
7,9
8,6
—
7
9,20
10,5
10,1
77,32
8
7,80
12,7
10,9
78,12
9
5,95
14,5
11,5
76,08
10
6,80
15,8
11,0
72,43
Зеленый корм, готовый к уборке, характеризуется незначитель¬
ным количеством сухого вещества.
Повышенное количество сухих веществ в зеленом гидропонном
корме указывает на то, что корм не достиг своего полного разви¬
346
тия, или «а то, что в нем содержится большое количество невсхо¬
жих семЯ]Н.
Коэффициенты трения покоя различных частей зеле¬
ного корма, содержащего 90—94% влаги, оказались близкими по
двум рабочим поверхностям — листовой стали и винипласту.
Для зеленого корма, выращенного из ячменя, коэффициенты
трения находились в пределах 0,85—0,92 (табл. 295).
Таблица 295
Коэффициенты трения покоя зеленого корма (из ячменя)
Части зеленого корма
% влаги
Коэффициенты трения по
поверхкозти
сталь
листовая
винипласт
Зеленая масса
90,6
0,90
0,85
Корневой пласт
94,0
0,92
0,92
(Коэффициенты трения движения по винипласту
и листовой стали для зеленой массы и корневого пласта колеблют¬
ся в пределах 0,66—0,93 (табл. 296).
Таблица 296
Коэффициенты трения движения зеленого корма
Коэффициенты трения
по поверхности
Части зеленого ксрма
% влаги
сталь
винипласт
листовая
Зеленая масса
90,6
0,56
0,72
Корневой пласт
94,0.
0,93
0,72
Из таблицы видно, что коэффициенты трения корневого пласта
несколько выше, чем веленой маасы.
УДОБРЕНИЯ
Минеральные удобрения
Возросшее производство удобрений и необходимость механиза¬
ции внесения их в почву повысили требования к физико-механи¬
ческим свойствам фосфорных, калийных и особенно азотных удоб¬
рений.
В течение ряда лет в ВИСХОМе были проведены исследования
физико-механических свойств многих видов минеральных удоб¬
рений.
347
Характеристика стандартных и новых видов минеральных
и торфо-минеральных удобрений
№
Название удобрений
Влаж¬
Содержание химиче¬
ских элементов, %
Цвет, внешний вид
пп.
ность,
%
ЛГ
Р>0 5
к.2о
Азотные
1
Аммиачная селитра стан¬
дартная
1,26—
-1,40
35,0
Белый, форма ча¬
стиц мелкокристал¬
лическая (чешуйча¬
тая)
2
Аммиачная Селитра Гор-
ловского з-да 'с добав¬
кой красителя «С»
1,04
34,5
Красный, форма ча¬
стиц чешуйчатая,
гранулы сфериче¬
ские
3
Аммиачная селитра Гор-
ловского з-да без добав¬
ки
1,07
34,5
—_
Белый кристалличе¬
ский -порошок
4
Аммиачная селитра Лиси¬
чанского з-да с добав¬
кой апатита
0,46
34,5
Белый, форма гра¬
нул сферическая
5
Аммиачная селитра Лиси¬
чанского з-да с добав¬
кой красителя «С»
0,67
34,5
■
Красный, форма гра¬
нул сферическая
6
Мочевина
1,57
46,4
—
Белый кристалличе¬
ский порошок
7
Мочевина гранулирован¬
ная
2,64
46,1
—
—
Белый, форма 'гра¬
нул сферическая
8
Мочевинно - формальде¬
гид ное удобрение
<1
5,40
> о с ф с
40,0
> рн ы е
Тонкий порошок бе¬
лого цвета
9
Суперфосфат (порошковид¬
ный из апатита
11,75
—15,0
—
20,0
—
Светло-серый
10
Суперфосфат гранулиро¬
ванный из апатита
3,17—
-4,6
—
20,0
—
11
Суперфосфат двойной
2,92
Кал
и й н ы
40,0
е
Се>рый, форма гра-
(нул сферическая
12
Хлористый калий стан-!
- дартный
2,23-
-2,4
—
51,0
Белый мелкокри¬
сталлический по¬
рошок
13
Хлористый калий флота¬
ционный
0,71
57,2
Красный мелкокри¬
сталлический по¬
рошок
348
Продолжение
№
Название удобрений
Влаж¬
Содержание химиче¬
ских элементов, %
Цвет, внешний вид
лп.
ность,
%
/V
Р*05
к2о
14
Хлористый калий гидро¬
циклонный
0,08
—
—
50,0
Красно-матовый
крупнокристал¬
лический порошок
15
Хлористый калий с октоде-
цил амином
1,39
61,0
Белый мелкокри¬
сталлический по¬
рошок
16
Сернокислый калий Калуш-
ского комбината
Ко
а) Сложные
8,97
м б и н
и р о в ;
а н н ы 1
40,0
е
Желтый мелкокри-
:сггаллический по¬
рошок
17
Суперфосфат двойной ам¬
монизированный
7,47
2,78
53, С8
Светло-серый, фор¬
ма гранул сфери¬
ческая
18
Аммофос из фосфоритов
Кара-Тау негранулиро-
ванный
4,30
9,6
44,4
Серый порошок
19
Аммофос из фосфоритов
Кара-Тау гранулиро¬
ванный
5,70
9,6
44,4
Серый, форма гра¬
нул сферическая
20
Диаммофос
2,87
20,0
50,0
—
Белый, сферические
гранулы
21
Моноаммонийфосфат
1,64
11,61
60,97
—
Белый кристалличе¬
ский порошок
22
Нитрофоска сульфатная
№ '1 Днепродзержин¬
ского з-да
3,58
12,57
7,04
17,56
Голубоватый, сфери¬
ческие гранулы
23
Нитрофоска выморожен¬
ная № 43 Днепродзер¬
жинского з-да.
2,03
15,17
16,02
15,95
Го же
24
Нитрофоска карбонатная
№ 89 Днепр одзержин-
ckofo з-да
9,11
13,95
9,37
18,24
Светлый порошок
25
Нитрофоска азотносерно¬
кислая
7,42
11,97
9,57
13,50
Белый порошок
26
Нитрофоска фосфорная
без хлора
б) Смешанные
2,74
17,80
13,77
17,56
Сфый, сферические
гранулы
27
Двойная 'см-есь (суперфос¬
фата Кара-Тау с добав¬
кой мочевины 25 /сг/г
9,13
9,98
9,88
Го же
349
Продолжение
№
Название удобрений
Влаж¬
Содержание химиче¬
ских элементов, %
Цвет» внешний вид
пп
ность,
о/
То
N
Р*05
К30
28
Двойная смесь суперфос¬
фата Кара-Тау с амми¬
ачной селитрой
(N: Я =|1 : 1)
4,09
9,47
9,87
—
Голубоватый, сфе¬
рические транулы
29
Тройная смесь суперфос¬
фата из апатита с добав¬
кой мочевины 25 кг/т
8,24
12,58
11,83
12,67
Сероватый, сфериче¬
ские гранулы
30
Тройная смесь суперфос¬
фата, хлоркалия и ам¬
миачной селитры
(N:P:K=\ : 1 : 1)
2,76
9,85
10,15
10,15
Белый, сферические
гранулы
31
32
Смесь на диаммофосе
Метафосфат калия с ам¬
миачной -селитрой
(N:P:K=l 1 : 1 : 1)
4,33
10,27
18,81
11,50
17,93
11,7
17,26
11,0
Белый, сферические
гранулы
Белый порошок
33
Удобрение, полученное су¬
хим смешиванием
7,92
16,32
11,42
16,32
Белый тонкий поро¬
шок
34
Торфо-минерально-амми-
ачное удобрение (ТМАУ)
53,6
—
—
Тем«о-бу|рый, рых¬
лая смесь
Известковые
35
Молотый известняк или
известковая мука
20,08
—
—
—
рветло-серый поро¬
шок
Удобрения получали с заводов, и исследование их проводилось
после непродолжительного хранения в нормальных условиях.
Агрохимическая характеристика удобрений представлена
в табл. 1297.
(Работами отечественных и зарубежных исследователей уста¬
новлено, что оптимальные размеры частиц гранулированных мине¬
ральных удобрений (с точки зрения технологии высева) находятся
в пределах от 1 доЗ мм с преобладанием частиц размером 2—Ъмм.
Нашими исследованиями механического (гранулометрического)
состава установлена значительная неоднородность как у стан¬
дартных, так и у большинства новых видов минеральных удобре¬
ний (табл. 29в).
Большая часть массы азотных удобрений состоит из частиц
от 0$5 до 7 мм, суперфосфата двойного — 0,Й5—5 мм, суперфосфа¬
та порошковидного — 0,26—/1 мм (свыше 77%), сложных удобре-
450
Таблица 298
Гранулометрический состав удобрений
№
пп
Наименование удоЗрения
Состав удобрений го фракциям, % к весу навески
>7
7—5
5—3
3-2
2-1,0
1,0-
0,5
0,5-
0,25
<0,25
17
18
Азотные
1
Аммиачная селитра стандарт¬
ная
—
1,4
6,9
60,8 j
23,1
7,8
—
2
Аммиачная селитра Горлов-
ского з-да с добавкой кра¬
сителя «С»
0,9
3,5
12,6
37,7
11,5
23,8
8,8
3
Аммиачная селитра Горло(в-
ского з-да без добавки
7,8
10,2
16,8
27,7
25,2
11,5
0,7
4
Аммиачная селитра Лисичан¬
ского з-да с добавкой апа¬
тита
0,7
0,4
1,4
46,3
15,7
29,9
4,0
5
Аммиачная селитра Лисичан¬
ского з-да с добавкой кра¬
сителя «С»
2,4
1,5
3,5
45,4
14,9
26,8
4,4
6
Мочевина
—
0,8
1,8
2,9
54,0
39,0
7
Мочевина гранулированная
—
—
—
7,2
75,9
1Г>,9
0,8
8
Мочевинно-формальдегидное
удобрение
Ф <
э с ф О
р н ы
е
22,3
9
Суперфосфат порошковид¬
ный из апатита
1.6
3,5
10,2
7,5
9,8
30,3
35,8
10
Суперфосфат гранулирован¬
ный из апатита
0,1
0,3
19,1
49,0
10,6
18,2
2,5
11
Суперфосфат двойной
—
4,4
12,8
64,2
17,3
0,9
Калийные
12
Хлористый калий стандарт¬
ный
1,6
3,8
6,1
4,0
0,9
5,5
50,7
13
Хлористый калий флотацион¬
ный
0,3
0,4
1,0
0,9
0,4
14,1
51,7
14
Хлористый калий .гидроцик¬
лонный
—
—
4,6
26,6
14,3
48,6
3,9
15
Хлористый калий с октодецил-
амшюм
—
—
0,5
0,3
0,3
4,6
57,5
16
Сернокислый калий Калушско-
го комбината
3,0
4,6
6,8
8,?
2,7
26,9
40,7
Комбинированные
а) Сложные
Суперфосфат двойной аммо¬
низированный
Аммофос из фосфоритов Ка-
ра-Тау иегранулированный
3,6
4,2
2,9
10,3
4,6
8,8
14,8
10*5
17,0
14,5
18,1
14,2
23,3
1,2
0,1
1.6
М
1,5
0,2
77,7
1,*
0,2
0,4
27,4
31,2
2,0
36,8
7,0
33,9
16,3
351
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
Продолжение
Наименование удобрения
Состав удобрений по фракциям, % к весу навески
7-5
5-3
3-2
2-1,0
1,0-
0,5
0,5-
0,25
<0,25
Аммофос из фосфоритов Ка
ра-Тау гранулированный
Диаммофос
Моноаммонийфосфат
Нитрофоска сульфатная № 1
Днепродзержинского з-да
Нитрофоска вымороженная
№ 43 Днепродзержинского
з-да
Нитрофоска карбонатная
№ 89 Днепродзержинского
з-да
Нитрофоска азотносернокис-
лая
Нитрофоска фосфорная без
хлора
б) Смешанные
Двойная смесь суперфосфата
Кара-Тау с добавкой моче¬
вины 25 кг 1т
Двойная смесь суперфосфата
Кара-Тау с аммиачной се¬
литрой (N: P205=i 1 : 1)
Тройная смесь суперфосфата
из а!патита с добавкой мо¬
чевины 25 кг/г
Тройная смесь суперфосфата,
хлоркалия и аммиачной се¬
литры
(N : Р20$: К20— 1:1:1)
Змесь на диаммофосе
Метафосфат калия с аммиач¬
ной селитрой
(N:P205:K20=\:\:\)
Удобрение, полученное сухим
смешиванием
Горфо-мганерально-аммиач-
юое удобрение (ТМАУ)
И з в
Лолотый известняк или изве¬
стковая мука
0,1
0,1
0,1
0,5
0,5
16,9
28,8
1,0
39.4
30.4
49.6
50.6
10,3
58,0
58.7
29,0
19,3
27,5
0,8
1,3
3,9
1,0
38,6
0,8
1,6
0,2
0,2
21,2
0,2
1,8
0,2
0,1
0,9
0,2
6,2
Размол меньше 0,1 мм и смесь более
мелких фракций
—
—
5,6
2,6
2,3
3,3
24,8
—
4,6
89,8
5,3
0,3
—
—
—
—
34,0
41,6
17,3
7,0
0,1
0,4
0,9
10,4
25,8
32,0
21,2
6,2
—
0,2
37,8
43,4
10,6
6,7
1,3
—
0,5
28,3
37,3
29,3
4,3
0,2
0,5
47,0
42,0
6,7
2,6
1,0
—
—
0,6
1,3
7,3
61,5
28,8
0,1
0,1
0,2
1,4
5,0
2,5
17,2
7,0
6,2
14,3
13,3
33,4
18,8
6,6
естковые
0,9
1,3
8,6
12,9
25,7
24,0
22*4
61,4
3,1
0,1
0,2
0,5
63,5
0,4
иий — <0,25—7 мму тукосмеси — 0,25—7 мм. Основная масса порош¬
ковидного суперфосфата состоит из частиц меньше 0,5 мм
(около 65%)- Такой механический состав суперфосфата в значи¬
тельной мере снижает его сыпучесть.
В полевых условиях при движении машины происходит измене¬
ние объемного веса удобрений вследствие его уплотнения в аппара¬
тах и бункерах сеялок.
В табл. 299 приведены показатели объемного веса удобрений
при свободном заполнении мерного сосуда без уплотнения, а также
коэффициенты уплотнения.
Из таблицы видно, что фосфорные удобрения, особенно грану¬
лированные, имеют повышенный объемный вес, а азотные, особен¬
но содержащие мочевину,— пониженный. Способность к уплотне¬
нию три ©отряхивании значительная у аммиачной юелитры (коэф¬
фициент уплотнения 1,17), у большинства фосфорных и калийных
удобрений она 'выражена 'Слабее. Наименьшими коэффициентами
уплотнения (1,02) обладают нитрофоска без хлора и двойной
аммонизированный суперфосфат, fice остальные виды удо¬
брений способны уплотняться при встряхивании в умеренных
пределах.
Сводообразование, как известно, существенно препятствует ис¬
течению удобрений из емкостей через выпускные отверстия.
Для каждого удобрения имеются такие достаточно большие раз¬
меры отверстий, через которые процесс истечения происходит без
сводообразовапия. При отверстиях, меньше названных, образова¬
ние сводов неизбежно.
Экспериментальное определение сводообразующего отверстия в
лабораторных условиях выполнено как без уплотнения, так и с
уплотнением путем встряхивания. Оказалось, что уплотнение уве¬
личивает размер сводообразующего отверстия значительно, иногда
в два раза. Кроме того, обнаружено, что для гранулированных удоб¬
рений свойственны значительно меньшие сводообразующие отвер¬
стия по сравнению с негранулированными удобрениями того же или
близкого химического состава (табл. 209).
Исследованные 35 видов удобрений можно разделить на четыре
группы, отличающиеся по способности к сводообразованию
(табл. 300). Лучшая ' сыпучесть у гранулированных удобрений
В третью и четвертую группы не попадает ни одно из гранулирован¬
ных удобрений. Наиболее сильное сводообразование наблюдалось
при опытах с мочевиной, хлористым калием, сернокислым калием,
нитрофоской азотносернокислой.
При истечении из емкости через отверстие все удобрения прини¬
мают на горизонтальной плоскости форму конуса. Угол образую¬
щей этого конуса к горизонту называют углом естественного
отгоса (а0).
Если удобрение находится в ящике, у которого одна из стенок
закреплена шарнирно, то при быстром откидывании ее удобрение
осыпается, образуя некоторый угол обрушения (а0б). Для боль-
2Ъ Заказ 7393
353
Физико-механические свойства
Угол,
град
Высота верти¬
кальной
стенки, мм
Диаметр сво¬
дообразующе¬
го отверстия,
мм
0S
а:
X
са
Наименование удобр2иия
кГ
сГ
0>
о
«
3
X
2
о
4
а
X
о
а
Ef
5
О
Ъ£
н
о
О
Ь-
О
X
а»
m
к
S
X
о
«
S
а!
X
н
о
«=;
*
S
О)
Я
X
а>
X
н
к
Я
X
О)
X
н
о
ч
*
г
О»
SS
X
СУ
X
с
с
*
о
vO
О
ту
■е*
о
н
а
О»
н
о
о
В
>>
си
ю
о
п
о
\о
ч
&
о
>>
со
0>
о
ч
СЗ
>>
о
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Азот
Аммиачная селитра стан¬
дартная
Аммиачная селитра Гор-
ловского з-да с добавкой
красителя «С»
Аммиачная селитра Гор-
ловского з-да без добав¬
ки
Аммиачная селитра Лнсн-
чаиского з-да с добавкой
апатита
Аммиачная селитра Лиси¬
чанского з-да с добав¬
кой красителя «С»
Мочевина
гранулирован-
Мочевина
ная
Мочевинно-формальде-
гидное удобрение
0,89
1,05
42
70
70
>250
100
200
0,79-
0,86
1,17
42
73
56
69
50
150
0,80
1,14
40
54
23
29
30
180
0,90-
0,92
1,12
33
33
0
0
10
10
°о
00 00
40
1
1,11
37
64
7
22
30
50
0,66
1,03
43
77
!5Э
>250
180
>250
0,71
1,06
33
34
0
0
<10
< Ю
0,34
1,08
17
51
0
0
<10
< 10
9
Суперфосфат порошковид¬
0,90
1,09
44
68
35
>250
75
10
ный из апатита
Суперфосфат гранулиро¬
1,14
1,04
33
37
0
0
<10
11
ванный из апатита
Суперфосфат двойной
1,09
1,05
28
34
0
0
<10
Фосфор
200
< 10
< 10
Калий
12
13
14
354
Хлористый калий
стан-
0,72-
1,03
50
78
125
250
200
325
дартный
0,94
Хлористый калий
флота-
0,99-
—
35
55
0
0
20
100
ционный
1,04
Хлористый калий
гидро-
1,04—
—
36
42
0
0
10
10
циклонный
1,03
Таблица 299
минеральных удобрений
Коэффициенты внешнего
трения скольжения
11
12
1Л
15 16
Г игроскопичность
о г о
а н ш
У ° S
'2ч Н
04 £1
а
Я у *
ГП о '
о н £
17
степень гигро¬
скопичности
Слсживаемость
О) VO
3 2
©;>>
1.8
S 3 2
* ° 5
Ш се
ё ^ ►
о и«
0*0 =
С * х
о s о
О х о*
19
степень
слеживаемости
‘.О
з
о
ные
0,66
0,39-
0,60
0,73
0,69
0,49
0,52
60
Гигроскопична
10-15
Сильно
слеживается
—
0,34
—
—
—
—
60
*
10-15
То же
—
0,3*
—
—
—
—
60
•
>15
Очень сильно
слеживается
0,45
0,36-
0,39
0,60
0,55
0,45
0,41
60
a
—
Почти не
слеживается
0,36-
0,37
60
»
1
Слегка
слеживается
0,64
0,56-
0,57
0,54
0,81
0,31
0,35
62,5
9
1,14
То же
0,31
0,30
0,35
0,46
0,28
0,20
63
9
—
Не слежи¬
вается
0,44
0,41
■ —
—
—
85
Негнгроско-
ппчно
—
То же
ные
0 ,71
0,50-
0,68
0,53
0,60
0,61
75
Слабо гигро¬
1
Слегка
9,5
0,70
скопичен
слеживается
0,55
0,53-
0,54
0,58
0,43
0,41
77,5
То же
—
Не слежи¬
11
0,65
вается
0,47
0,47
0,56
0,57
0,42
0,45
66
Гигроскопичен
—
То же
И
ные
0,51
0,50—
0,64
0,47
0,64
0,35
0,36
72,5
Слабо гигро¬
скопичен
10-15
Сильно
слеживается
—
0,87
—
—
—
—
72,5
То же
—
Не слежи¬
вается
0,66
72
9 Я
До 1
Слегка
слеживается
23* 355
►
Угол,
град
Высота верти¬
кальной
стенки, мм
Диаметр сводо¬
образующего
отверстия, мм
С
с
2
Наименование удобре1ИЯ
Объемный вес, г/ж3
Коэффициент уплотнения*
естественного откоса
обрушения
без уплотнения
с уплотнением*
без уплотнения
с уплотнением*
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
15
Хлористый калий с окто-
дециламином
0,88—
1,04
—
43
53
50
105
75
>250
16
Сернокислый калий Калуш-
ского комбината
а) Сложные
0,96-
1,35
48
77
120
1
>250
Ко
200
мбин
325
и р 0 в
17
Суперфосфат двойной ам¬
монизированный
1,05
1,02
29
55
0
20
50
75
18
Аммофос из фосфоритов
Кара-Тау мегранулиро-
ванный
1
СО о
ОО О
о"
1,10
38
60
0
120
100
200
19
Аммофос из фосфоритов
Кара-Тау гранулирован¬
ный
1,06—
1,18
1,07
34
38
0
0
10
Ю
20
Диаммофос
0,78
1,06
28
35
0
0
10
10
21
Моноаммоиийфосфат
0,81
1,04
25
70
50
185
150
200
22
Нитрофоска сульфатная
№ 1 Днепродзержинско¬
го^ з-да
0,98-
1,00
—
34
38
0
0
10
10
23
Нитрофоска выморожен¬
ная № 43 Днепродзер¬
жинского з-да
0,96—
1,06
36
40
0
0
10
10
24
Нит.рофоска азотнвсерно-
, кислая
0,81
1,07
48
82
125
>250
200
>250
25
Нитрофоска карбонатная
№ 89 Днепродзержин¬
ского з-да
0,99-
1,0
43
73
130
>250
150
>250
26
Нитрофоска фосфорная
без хлора
1,15
1,02
34
35
0
0
20
20
Г)5б
Продолжение
Коэффициенты внешнего
трения скольжения
Гигрэскопичность
Слеживаемость
О)
ч
и
э
сталь
сталь окрашенная
дерево (фанера сосновая)
прорезиненная лента
полиэтилен
полиэтилен сверхпрочный
значение гигроскопичес¬
ких точек в % относитель¬
ной влажности воздуха
степень
гигроскопичности
сопротивление разруше¬
нию слежавшихся
удобрений, кг1см3
степень
слеживаемости
»Я
О
X
J0
ч
СЗ
VO
О
с
Л
н
о
о
V
с
3
О
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
—
0,82
—
—
—
—
70,5
Несколько ги¬
гроскопичен
—
Не слежи¬
вается
8,5
а н н ь
0,53
л е
78
Слабо гигро¬
скопичен
То же
8
0,53
0,50
—
—
—
—
85,5
Негигроско¬
пичен
—
Не слежи¬
вается
10
—
0,65
—
—
—
—
70,3
Несколько ги¬
гроскопичен
До 1
Слегка сле¬
живается
11
0,48
0,45—
0,65
0,63
0,62
0,43
0,42
73
То же
—
Не слежи¬
вается
11
0,54
0,48
0,65
0,60
0,37
0,46
62
Гигроскопичен
2,1
Слеживается
11
0,56
0,53
—
—
—
—
82,5
Почти не гиг¬
роскопичен
—
Не слежи¬
вается
И
0,42
0,40-
0,41
0,49
0,56
0,30
0,34
60
Гигроскопичен
До 1
Слегка
слеживается
9
—
о о
00 00
1
60
До 1
То же
9
0,69
0,62
—
—
—
—
60,5
Гигроскопична
1,17
Слабо
слеживается
4,5
—
0,78
—
—
—
—
58
Сильно гигро¬
скопична
—
Слеживается
5
0,44
0,41
—
—
—
—
61,5
То же
1,44
я
9,5
357
Уюл,
град
Высота верти¬
кальной
стенки, мм
Диаметр сводо¬
образующего
отверстия, мм
С
с
Наименование удобрения
Обьемный вес, т[м3
Коэффициент уплотнения*
естественного откоса
обрушения
без уплотнения
с утотнением*
без уплотнения
с уплотнением1'
1
2
Л
4
5
6
7
8
9
10
б) Смешанные
27
Двойная смесь суперфос¬
фата Кара-Тау с добав¬
кой мочевины 25 кг/т
1,06
1,10
29 1
55
0
90
65
150
28
Двойная смесь суперфос¬
фата Кара-Тау с амми¬
ачной селитрой
(N Р= 1 1)
0,87—
1,02
1,03
35
40
0
5
10
10
29
Тройная смесь суперфос¬
фата из апатита с добав¬
кой мочевины 25 кг]т
0,94
1,08
30
52
0
65
50
150
30
Тройная смесь суперфос¬
фата, хлоркалия и ам¬
миачной селитры
(N : Р ’ К= 1 : 1 • 1)
0,94—
1,10
1,03
32
36
0
0
10
10
31
Смесь на диаммофосе
0,77
1,03
32
39
0
0
20
40
32
Метафосфат калия с амми¬
ачной селитрой
(N : Р : К= 1:1:1)
0,66
1,06
40
73
70
215
150
>250
33
Удобрения, полученные су¬
хим смешиванием
0,60
1,07
35
46
0
0
10
20
34
Торфо-минерально-амми-
ачное удобрение (ТМАУ)
0,54
1,05
24
64
45
130
100
150
33
Молотый известняк или
известняковая мука
0,91
1,16
38
65
85
220
100
200
* Уплотнение удобрений осуществлялось за счет сотрясения емкости на
358
Продолжение
Коэффициенты внешнего
трения скольжения
Гигроскопичность
Слеживаемость
а>
*?
03
X
в
сталь
стать окрашенная
дерево (фанера сосновая)
прорэзиненная лента
полиэтилен
полиэтилен сверхпрочный
значение гигроскопичес¬
ких точек в % относитель-
1 ной влажности воздуха
степень
гигроскопичности
Сопротивление разруше¬
нию слежавшихся
удобрений, KzjcM*
степень
слсживаемости
4S
О
2
»=:
л
VO
о
к
Л
н
о
а>
гг
>>
п
3
О
11
12
13
14
15
10
17
18
19
20
21
0,65
0,59
0,56
0,58
0,40
0,48
59
Сильно гиг¬
роскопична
—
Не слежи¬
вается
9,5
0,54
0,43-
0,53
—
—
—
-
70,5
Несколько ги¬
гроскопична
0,03
Слабо
слеживается
11
0,62
0,50—
0,55
0,59
0,59
0,43
0,44
57,5
То же
0,11
То же
9,5
0,62
0,55
0,59
0,55
0,43
0,44
71
Г игроско-
пнчиа
0,03
<1 я
11
0,53
0,47
0,60
0,59
0,46
0,47
55
Сильно гигро¬
скопична
5,5
Слегка
слеживается
11
0,76
0,60
—
—
—
—
61
Гигроскопич¬
на
1,12
Слабо
слеживается
8
0,68
0,66
—
—
—
—
80
Почти не ги¬
гроскопична
—
Не слежи¬
вается
11
0,69
0,66
—
—
—
—
90
Негигроско¬
пична
1,0
Слабо слежи¬
вается
7,8
0,71
0,72
0,70
0,55
0,52
0,52
- '
—
—
Не слежи¬
вается
5
вибрационной установке с частотой колебаний 140 в минуту и амплитудой 50 мм.
359
Таблица 300
Группировка удобрений по их склонности к сводообразованию
Способность
к сводообразованию
и свободному
истечег и о
Диаметр
сзодооб-
разующего
01 всретин,
мм
Типи шые
рззмер-d частиц,
мм
Количество
видов удоб¬
рении в
группе и их
номера в
табл 299
Характерные
внешние признаки,
оЗщие для группы
Своды обра¬
зуют редко, теку¬
честь хорошая
Текучесть и
сводообразова-
ние средние
Сводообразова-
ние сильное, те¬
кучесть слабая
Сводообразова-
ние очень силь¬
ное, текучесть
слабая
10—20
30-75
100—150
180—200
Г ранулиро-
ванные 2—3, до
5, остальные oi
0,2—0,5 до 2
Г ранулнро-
ванные 2-3, до
5; остальные
ог0,2—0,5 до7
0,5-2,0
до 7
0,25—1,0
до 7
4,7,8, 10, И,
13, 14, 19,
20, 22, 23, 26,
28, 30,31,33
2,3, 5,9,
15, 17, 27,
29
1, 18, 21,
24 , 32 , 34,
35
6, 12. 16,
25
Гранулы сфе¬
рической формы
или мелкий поро¬
шок (18, 13, 33)
Гранулы сфе¬
рической формы
или мелкий по¬
рошок (9, 15).
Характерно нали¬
чие крупных,
мелких и средних
размерных фрак¬
ций
Порошковид¬
ный, кристалли¬
ческий, мелкокри¬
сталлический 'ИЛИ
масса рыхлого
сложения (34)
Порошковид¬
ный, кристалли¬
ческий или мел¬
кокристалличе¬
ский
шинктва удобрений 'а0б>а0. Для хорошо юьипучих удобрений эти
углы близки друг к другу.
Высота свободно стоящей вертикальной стенки является одним
из показателей, характеризующих сыпучесть и подвижность мине¬
ральных удобрений.
Образование свободно стоящей вертикальной стенки характер¬
но только для минеральных удобрений, у которых связь между от¬
дельными частицами обусловливается не только трением, но и
сцеплением. При уплотнении удобрений высота свободно стоящей
стенки (табл. 299) возрастает в несколько раз по сравнению с
неуплотненными удобрениями. Гранулированные и сильно сыпучие
удобрения не образуют вертикальной стенки ни при свободном на-
сыпании, ни при уплотнении.
Коэффициенты трения движения по различным материалам,
определенные при окружной скорости скольжения 0,5—«0,8 м/сек
и при нормальном давлении на площадь контакта, равном 4 г/см2у
приведены в табл. 299.
Коэффициенты трения колеблются в зависимости от вида удоб¬
рений в значительных пределах. Гранулированные удобрения име¬
360
ют меньшие коэффициенты трения, чем порошковидные. Следует
отметить, что для одного и того же удобрения с влажностью в пре¬
делах стандарта колебания коэффициента трения по повторностям
опыта небольшие. Например, при шести повторениях опыта для
пары суперфосфат — дерево получены максимальные и минималь¬
ные значения коэффициентов трения с отношением их величин
1 : 0,9; 'коэффициенты (вариации небольшие, обычно от 6 до 9%.
/Влага в удобрении повышает коэффициент трения. Например,
для пары сталь — суперфосфат при увеличении влажности с 12 до
19% коэффициенты трения увеличились с 0,71 до 0,&0.
Коэффициенты трения движения зависят также от нормального
давления. Например, для пары суперфосфат — сталь при давлении
4, 8, 11, 15 г/см2 получены значения коэффициентов трения 0,58;
Ю,50; 0,49 и 0,49 соответственно.
Гигроскопичность удобрений оказывает большое влияние на
технологию их внесения в почву. Большая гигроскопичность повы¬
шает слеживаемость и понижает способность удобрений к рассеи¬
ванию, а также вызывает необходимость применения герметической
тары при хранении и транспортировании.
Степень гигроскопичности оценивают гигроскопической точкой
удобрения (А), т. е. относительной влажностью окружающего воз¬
духа, при которой удобрение не теряет и не поглощает влаги из
него.
Количество влаги, поглощенной удобрением из воздуха, прямо
пропорциоиалыю разиости /га—Л, т. е. растет с увеличением отно¬
сительной влажности воздуха (/га) и уменьшением значения гигро¬
скопической точки удобрения (/г). Поэтому максимальное количе¬
ство влаги поглощается теми удобрениями, у которых наименьшее
значение гигроскопических точек, и в тех местностях, где выше
относительная влажность воздуха.
С гигроскопичностью связана слеживаемость удобрений По¬
следнюю 'можно оценивать (сопротивлением разрушению (ib кг/см2)
образща-цилшвдра, который предварительно стандартным (путем
готовят в лаборатории. У очень сильно слежавшихся удобрений
образцы разрушаются с нагрузкой более 15 кг/см2.
Органические удобрения
При содержании скота на глубокой соломистой и торфяной под¬
стилке влажность навоза колеблется в пределах 70—75%. Беопод-
стилочный навоз имеет влажность в пределах 85—90%.
Объемный 'вас навоза колеблется в ищроких пределах — от0,4
до 1,0 т]мъ. Наибольший объемный вес имеет 1глубокостойло1вый и
беаподстилочный навоз. Добагака соломистой подстилки уменьшает
объемный вес. У компостов объемные веса увеличиваются по мере
их созревания.
Зависимость сопротивления разрыву органических удобрений
от объемного веса может быть выражена степенной функцией вида:
361
Op=k-yn,
где ар — сопротивление разрыву, кг/см2;
Y — объемный |Вес, т/ж3;
k, п — постоянные коэффициенты для данного 1вида удобрений.
Ниже показаны значения k и п.
Вид удобрении k п
Навоз 0,16 1,9
Свежий компост 0,065 4,0
Зрелый компост 0,025 4,5
iB условиях ограниченной возможности бокового расширения
зависимость между напряжением и деформацией при сжатии удоб¬
рений может быть выражена степенной функцией вида:
где а — номинальное напряжение, кг/см2\
1г — величина деформации,сж;
с, jli — постоянные коэффициенты.
Значения постоянных коэффициентов с и \х в зависимости от
объемного веса приведены в табл. 301.
Таблица 301
Значения коэффициентов с и р, в зависимости от объемного веса
Объемный
вес 7, г/ж3
Соломистый навоз
74,0?;
Торфо-навозный компост
68,2%
Торфо-навозный зрелый
компост №=60,3%
с
1*
с
i*
с
и-
0,60
0,07
0,75
0,030
1,40
0,025
1,5
0,70
0,12
0,67
0,035
1,3
0,16
1,1
0,80
0,20
0,60
0,130
0,92
0,9
1,0
0,90
0,40
0,50
0,40
0,66
1,0
0,9
1,00
0,50
0,60
0,60
0,50
1,1
0,9
•Сопротивление сжатию без бокового расширения (в гильзе и в
приборе И. М. Литвинова) достаточно верно характеризуется по¬
казательной функцией вида:
в=Оо-еа1\
где сто — начальное внутреннее напряжение в -образце, обусловлен¬
ное (действием молекулярного (сцепления между -частица¬
ми, кг/см2\
h — величина деформации, см;
е —основание натуральных логарифмов;
а— постоянная.
Ниже приводятся значения Оо и а в зависимости от объемного
веса (табл. Э02).
362
Таблица 302
Значения коэффициентов а0 и а в зависимости от объемного веса
Объемный
вес. т/м3
Соломистый навоз
W=76,3%
Торфо-навозный компост
свежий W=67,5%
Торфо-навозный компост
зрелый W= 61,2%
<*о
а
<*0
а
*0
а
0,60
0,022
0,33
0,015
0,40
0,01
0,55
0,70
0,045
0,33
0,040
0,42
0,04
0,58
0,80
0,74
0,36
0,075
0,4Г>
0,11
0,62
0,90
0,10
0,35
0,120
0,48
0,15
0,65
1,00
0,130
0,32
0,135
0,52
0,18
0,68
Анализ этих данных показывает, что начальное внутреннее
напряжение сто в зависимости от объемного веса изменяется по
линейному закону вида.
Оо = ау — Ь.
Постоянные а и b соответственно составляют: для навоза 0,25
и 0,>13; для свежего компоста 0,35 и ОД9; для зрелого компоста
0,45 и 0,27.
(Принимая во внимание предыдущее выражение, окончательно
получим:
а= (ay — b) *eah •
Опыты (показывают, что ib (процессе сжатия органических удоб¬
рений имеют место как упругие, так и остаточные деформации.
Изменение величины упругой и ос¬
таточной деформации при разгрузке
предварительно сжатого образца
показано на рис 99. Кривая 1 ха¬
рактеризует изменение величины
полной деформации h при нагрузке,
а кривая 2 остаточной деформации
Лост при разгрузке образца. Величи¬
на упругой деформации определяет¬
ся как разность полной и остаточ¬
ной деформаций, т. е.
Ну = Н — /ZoCT*
Напряжения, характеризующие
упругие свойства удобрений, можно
определить из выражения:
(Ту = 0— (Тост »
где (Тост — остаточное напряжение,
соответствующее остаточной дефор¬
мации, кг/см2.
363
О, к г/см 2
Рис. 99. Зависимость упругих
и остаточных напряжений при
нагрузке и разгрузке образца
удобрений.
/ — изменение полной деформации h при
нагрузке, 2 — изменение остаточной де¬
формации Лосг при разгрузке
Г г/см7
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
а
0
Т,г/см2
ПО
/50
130
110
90
70
50
0,01 0,02 0,03
Р, иг/'см 2
8
S*
£
о\о
V
X
ж
)
/
/J
к /
'/Л
* //
20 40 60 80 100
б, г/смг
Т,г/см2
180
160
1*0
120
100
80
60
О
д
, о|о
X'
Ж
/
>5Й
4
X
/у
я.
•
20 40 60 80 100
6, г/см 2
с, г/см
Ш 500 600 700 800 900
/, кг/м3
Т, г/см 2
6, г/см 2
б г/смг
Рис. 100. Зависимость касательного напряжения сдвига Н-
а — от нормального давления, б — от объемного веса* I — соломистый навоз; II — свежии
компост, III — зрелый компост, в — от нормального напряжения (соломистый навоз), г от
нормального напряжения (торфокрошка), д — от нормального напряжения (торфо-соломи-
стый навоз при весовом отношении торфа к навозу 1 1), е — от нормального напряжения
(торфо-соломистый навоз при весовом отношении торфа к навозу 2 I)
Сопротивление сдвигу является важнейшей характеристикой,
определяющей способы и средства механизаций нагрузки, разгруз¬
ки и транспортировки удобрений.
Опыты показали, что между касательными напряжениями сдви¬
гу (рис. 100) и нормальным давлением имеет место линейная зави¬
симость вида:
Т = То + /вн Р >
где т— касательное напряжение сдвигу, кг/см2;
Р — нормальное давление, кг/см2\
/вп—коэффициент внутреннего трения;
То — начальное сопротивление сдвигу (сцепление), кг/см2.
Касательные напряжения сдвигу (рис. 100) в зависимости от
объем,ного веса можно выразить степенной зависимостью вида:
T=TiYn'
где Т\ и п — постоянные коэффициенты.
Кроме того, известно, что сопротивление сдвигу чистого мате¬
риала относительно друг друга характеризуется коэффициентом
сопротивления сдвигу, который выражается формулой:
г г т°
fo=f°" + —'
где f0 — коэффициент сопротивления сдвигу;
/пп— коэффициент внутреннего трения;
То — начальное сопротивление сдвигу, кг/см2;
а—нормальное напряжение, кг/см2.
.Величина начального сопротивления сдвигу характеризует
сцепление между частицами связных материалов.
Следовательно, сопротивление связных материалов сдвигу сос¬
тоит из двух слагаемых: первого fa — сопротивления сдвигу, прямо
(пропорционального нормальному давлению, и второго — т0 — со¬
противления -сцепления, не зависящего от нормального давления,
т. е.
T = f а +То-
Опытами установлено, что постоянная п в выражении колеблет¬
ся в широких пределах — от 2,5 до 25, значения же коэффициен¬
та %\ показаны ниже в табл. 303.
Таблица 303
Значения коэффициента ti в зависимости от вида удобрений и его влажности
Соломистый навоз \
Торфо-навозный компост
(свежий)
Торфо-навозный компост
(зрглый)
W, %
Ti
W, %
Ti
W, %
~i
70,3
0,05
68,2
0,043
61 ,6
0,023
74,8
0,035
71,5
0,031
64,6
0,021
78,4
0,026
78,6
0,018
67,6
0,018
365
р.г/см*
4 8 12 16 20 24 28
р, г/см2
б
Рис. 101. Зависимость коэффициента внешнего тре¬
ния f от нормального давления Р.
а — торфо-навозный компост, 6 — соломистый навоз, / — дерево;
// — сталь окрашенная; III — сталь
(В процессе взаимодействия рабочих органов машины с массой
органических удобрений большую роль играют силы внешнего и
внутреннего трения. Сила трения характеризуется коэффициентом
трения.
Опыты показывают, что зависимость между силой внешнего
трения и нормальным давлением подчиняется закону Кулона.
Для влажных удобрений, обладающих липкостью, зависимость
коэффициента внешнего трения от нор¬
мального давления показана на рис. 101.
Коэффициент внешнего треипя зави¬
сит от влажности. Максимальному значе¬
нию / соответствует влажность от 64 до
67%. Уменьшение коэффициента внешне¬
го трения при влажности выше 67% мо¬
жет быть объяснено тем, что влага в
жидком состоянии играет роль смазки.
Коэффициенты (внешнего трения для
компостов зависят от соотношения соло¬
мистого навоза с торфом. Чем больше
соломистого навоза, тем меньше коэффи¬
циент внешнего трения, и наоборот.
Зависимость коэффициента трения
покоя навоза от удельного давления по¬
казана на рис. 102, из которой видно, что
с увеличением удельного давления коэф¬
фициент трения покоя навоза двухмесяч¬
ного срока хранения уменьшается.
Р'ИС. 102. Зависимость Внутреннее трение, т. е. трение между
„ГьГго частицами удобрений, оказывает сущест-
давления q. венное влияние на процесс погрузки. Ut
fn
17
1.6
15
1b
U
1.2
1J
1.0
0.9
0,6
07
0,6
05
‘n. >
Л:
\ V
V.
*4
4
\
L —
—. --ЙГ* -
№
196 Ofl
Л
4
160 0,0224
0.006^
0,0124 0,0192
q, кг/см2
Ста Jib —Резина
йеребо
366
2,8
I 2,0
I ^
§
| 0,8
а
111
А
>
/н
У.
А
у
А
V2
'ttZfi
%2{t
%2ft
1,2
W 80 120 160 200
Предварительное
ста mu e Н.г/см2
6
/>
о—»
\
У
г
0
г
1
1
6
I £. fU OU U-Г uu с
Относительная
влажность W, %
2.8
\
%2fl
*ci 16
%
| 1,2
! 0,8
в
V
\ 6,5
Ss-#
I 4,5
13,5
§#
1.5
г
А
N
>
/
>
t
V
Г' —
1
(
72 76 SO 6k 88 92
Относительная
влажность K%
Рис 103 Зависимость
липкости от предвари¬
тельного сжатия (а).
I — соломистый навоз,
II — торфяная крошка,
III — торфо-соломистый
навоз, от относительной
влажности соломистого
навоза (б), торфяной
крошки (в), торфо-соло-
мистого навоза ири ве¬
совом отношении торфа
к навозу 1 1 (г) и тор-
фо*сол ом истого навоза
при весовом отношении
тэрфа к навозу 2 1 (д)
72 76 80 8к 88 92
Относительная
Влажность W, %
Относительная
Влажность W, %
Ри«с. 104. График зависимости скорости
витан-ия U9 от диаметра частиц.
Рис. 105. График зависимости ско¬
рости витания от влажности
частиц W.
коэффициента внутреннего трения за¬
висит сопротивление сдвигу. Коэффи¬
циент внутреннего трения зависит и от
нормального давления.
Липкость обусловливается силами
молекулярного притяжения и измеря¬
ется усилием, которое требуется при¬
ложить, чтобы оторвать прилипший к
данному материалу предмет. Липкость
органических удобрений оказывает
значительное влияние на качество ра¬
боты погрузочных машин, вызывая за¬
бивание рабочих органов и ухудшение
процесса разгрузки.
Липкость зависит от влажности
удобрений и нормального давления
(рис. 10-3).
При работе разбрасывателей органических удобрений захва¬
ченные рабочим органом частицы отрываются от основной массы
и отбрасываются на значительное расстояние. Определение даль¬
ности их полета без учета сопротивления воздуха привело бы к
большим погрешностям. Для того чтобы учесть это сопротивление,
необходимо знать скорость витания различных частиц удобрений в
воздухе. Скорость витания частиц удобрения зависит от их «раз¬
мера «и влажности (рис. 104, 105) На рис. 106 наказан график
зависимости коэффициента -парусности от скорости витания
частицы.
Для частиц торфа скорость витания находится в пределах
2—13 м/сек.
ПОЧВЫ
Почва — основное средство сельскохозяйственного производст¬
ва, на которое воздействуют разными способами обработки, удоб¬
рениями, мелиорацией в целях получения наибольшего урожая при
наименьшей затрате труда.
Из почвенного многообразия выделяется ограниченное число
наиболее широко распространенных почв — так называемых зо¬
нальных почв, характерных для той или иной климатической зоны.
Каждой почвенно-климатической области присущ основной тип
почвы, характеризующийся содержанием гумуса, поглощенных ос¬
нований, кислотностью, и ряд интразональных почв (болотные,
торфяные, солонцы, солончаки), отличающихся своими специфиче¬
скими признаками.
Почва любого генетического типа может быть различного меха¬
нического состава. Наиболее распространенные типы почв и их
соотношение в структуре пахотных земель представлены в табл. 304.
и$,м/сек
Рис 106 График зависи¬
мости коэффициента парус¬
ности % от скорости витания
частиц U9.
368
Таблица 304
Структура йахотнЫх земель по почвенным типам й донам
(по Н. Н. Розову, 1962 г.)
Площадь
Почвенно-климати¬
ческие зоны
Почвы
в % от
общей
площади
пахотных
земель
в млн. га
(на 1961 г.)
Подзолистые суглинистые и аллюви¬
ально-гумусовые супесчаные . . .
0,4
0,88
Таежно-лесная
Дерново-подзолистые глинистые . .
12,2
25,84
Дерново-подзолистые супесчаные и
песчаные
4,7
10,34
Дерново-карбонатные
0,8
1,76
Подзолисто-болотные и заболоченные
дерново-подзолистые
1,7
3,74
Серые лесные
11,7
25,96
Лесо-степная и
степная
Черноземы оподзоленные, выщелочен¬
ные, типичные и лугово-черноземные
Лугово-черноземные солонцеватые . .
22,8
50,16
0,8
1,76
Черноземы обыкновенные и южные
24,5
53,9
Черноземы солонцеватые
2,1
4,62
Темно-каштановые и каштановые . .
7,6
16,72
Темно-каштановые и каштановые со¬
лонцеватые
1,3
2,86
Рветло-каштановые и -бурые полупу¬
стынные
1,7
3,74
Полупустынная
Серо-бурые пустынные и лугово-серо-
земные
0,4
0,88
Сероземы и лугово-сероземные . . .
3,0
6,60
Горные подзолистые и серые лесные .
0,8
1,76
Горные бурые лесные
0,8
1,76
Горные черноземы, каштановые и серо¬
земы
2,2
4,84
Всего
100
220
Структура основных сельскохозяйственных угодий GGC.P представ¬
лена в табл. 305;.
iB связи с принятыми широкими планами борьбы с водной н
ветровой эрозией почв, планами мелиорации засушливых, заболо¬
ченных, засоленных почв и солончаков, а также с вовлечением в
хозяйственное пользование закустаренных и каменистых почв
структура пахотных почв на территории СССР должна в ближай¬
шее время заметно измениться.
(Площади земель эродированных, солонцеватых, кислых, заболо¬
ченных, закустаренных и засоренных камнями приводятся в табл.
306. Для составления таблицы засоленных, солонцеватых, кислых,
24. Заказ 7393
369
Таблица 305
Площади основных Сельскохозяйственных угодий по состоянию на 1964 г.,
млн. га
Союзные республики и районы
Пашня
Много¬
летние на¬
саждения
Залежь
Естест¬
венные
пастбища
и сенокосы
СССР
224,8
4,6
7,6
372,1
РСФСР
134,4
1,4
3,2
95,8
Северо-Западный
3,7
0,5
5,1
Центральный
13,5
0,2
0,5
7,3
Волго-Вятский
8,0
0,1
0,2
2,9
Центрально-Черноземный
13,1
0,2
0,1
2,6
Поволжский
24,2
0,2
0,2
10,8
Северо-Кавказский . . i
17,2
0,6
0,1
14,5
Уральский
24,9
0,1
0,3
16,3
Западно-Сибирский . . |
18,4
—
0,6
14,0
Восточно-Сибирский
8,9
—
0,5
18,8
Дальневосточный
2,5
—
0,2
3,5
УССР
34,4
1,5
0,1
7,4
Молдавская ССР
1,9
0,4
0,4
Белорусская ССР
6,3
0,1
о л
3,5
Узбекская ССР
3,5
0,2
0,4
23,9
Казахская ССР
33,6
0,1
2,4
185,4
Грузинская ССР
0,8
0,3
0,1
1,7
Армянская ССР
0,5
0,1
0,1
0,8
Азербайджанская ССР
1,3
0,2
0,4
2,2
Литовская ССР
2,8
0,1
—
1,1
Латвийская ССР
1,8
—
0,1
1,1
Киргизская ССР
1,3
0,1
0,1
8,9
Эстонская ССР
0,9
—
—
1,1
Таджикская ССР
0,8
0,1
0,1
3,4
Туркменская ССР
0,5
0,5
35,4
Таблица 306
Качественная характеристика сельскохозяйственных угодий, тыс. га
Вид земельного фонда
Всего
В том числе
обследованных
Из обследованных
тыс. га
96
подвержен¬
ные
эрозии
засо¬
ленные
солон¬
цеватые
Сельскохозяйственные уго¬
дья
535231,2
194592,2
36,4
32646,0
6261,8
21202,8
Пашни .
217220,4
130448,3
60,1
23030,3
2594,7
9663,6
Многолетние насаждения
3685,0
2372,9
56,4
501,8
41,1
86,5
Залежи
6625,9
1977,1
29,8
338,1
253,0
218,6
Сенокосы
41667,4
18359.8
44,1
717,4
1288,0
1482,4
Пастбища
266032,6
41434,1
15,6
8058,4
2085,0
9751,7
370
Продолжение
Вид земельного фонда
Из обследованных
кислые
заболо¬
ченные
переув¬
лажнен¬
ные
закус-
тарен-
ные
засорен¬
ные
камнями
закочка-
ренные
Сельскохозяйственные уго¬
дья
32906,2
8148,5
5285,6
8459,9
11356,5
3385,9
Пашни
29524,2
1223,7
3351,3
—
4663,2
—
Многолетние насаждения .
177,6
7,8
32,7
—
—
—
Залежи
481,2
94,9
111,9
625,7
362,1
—
Сенокосы
1476,5
4321,3
809,2
7107,5
261,4
1885,0
Пастбища
1246,7
2500,8
970,4
7126,7
6006,8
1389,5
заболоченных земель использованы материалы последнего Всесо¬
юзного съезда почвоведов (1966 г.).
Площади земель, подлежащих осушению и освоению, представ¬
лены в табл. Э07.
Таблица 307
Площади земель, подлежащих осушению и проведению
культуртехнических работ на 1966—1970 гг.
Вилы работ
Площадь,
млн. га
Осушение <и освоение земель в 1966—1975 гг.
15-16
в том числе оюуше-ние с одновременным проведе¬
нием культуртехнических работ в 1966—19/0 гг. .
6—6,5
Культуртехнические работы, включая и коренное
улучшение лугов и пастбищ
9,0
в том числе:
а) уборка камней
0,95
б) раскорчевка и уборка кустарников ....
5,5
Улучшение лугов и пастбищ
20,0
Обводнение пастбищ
51,6
В 'ближайшие годы предстоит осуществить работы по ороше¬
нию новых земель на площади 2,6—3,0 млн. га; по капитальной
планировке 1,42 млн. га; по рассолению дренажем 1,17 млн. га.
Почва как физическая юред.а состоит из трех фаз: твердой, жид¬
кой (почвенная влага) и газообразной (почвенный воздух).
Специфической частью твердой фазы почвы является гумус, ко¬
торый служит одним из важных классификационных признаков,
определяет потенциальное плодородие почвы и в сильной мере
влияет на ее физические и физико-механические свойства. Мине¬
ральная часть твердого субстрата почвы состоит из мелкоземистой
части и скелетной, состоящей из частиц и обломков минералов и
горных пород крупнее 1 мм. Классификация скелетной части при¬
ведена в табл. 308.
371
Таблица 308
Классификация почвенного скелета (ло С. А. Захарову)
Форма обломков
Размеры
обломков, мм
округлые
угловатые
1—3
3-5
5-10
10-30
30—50
50-100
Крупнее 100
Крупный песок (грашй)
Мелкий 1
Крупный J хрящ
Мелкая |
Средняя > галька
Крупная )
Валуны
Мелкая ]
Средняя > дресва
Крупная 1
Мелкий 1
Средний > щебень
Крупный J
Камни (крупные обломки по-
РОД)
По степени <к а м е н и ic т о с т и почвы различаются (.по
Н А. Качинскому):
а) некаменистая—каменистого материала (частиц разме¬
ром >3 мм) содержится <0,6%; почва в отношении обработки
считается нормальной;
б) слабокаменистая — каменистого материала 0,6—б% при{
условии, что этот материал представлен мелким щебнем или галь¬
кой; обрабатывается нормально, но при этом будет наблюдаться
ускоренный износ рабочих поверхностей орудий обработки, особен¬
но лемехов и отвалов плугов;
в) среднекаменистая — каменистого материала б—10%; для
нормальной обработки необходимо «вычесывание» крупного каме¬
нистого материала;
ir) сильно каменистая — каменистого .материала >10%; Для
возделывания однолетних культур требуются мелиорации по выбо¬
ру и удалению камней с поля.
По форме каменистых включений почвы могут быть валунные,
галечниковые, щебнистые.
Окатанный материал менее вреден в отношении абразивности,
чем щебнистый. Под садовые и плодово-ягодные культуры возмож¬
но использование сильно каменистых почв с содержанием камней
до 70% и более. Площади почв, засоренных камнями, приведены в
табл. 306.
iB почвоведении и механике грунтов очень большое внимание
уделяется механическому составу почв (т. е. процентному содержа¬
нию в почве элементарных частиц или механических элементов
различного размера).
Большинство физических, водных, физико-механических свойств
зависит от механического состава; в значительной степени он опре¬
деляет плодородие почвы и степень трудности механической обра¬
ботки ее.
Характер механического состава определяет абразивные свой¬
ства (почвы, удельное сопротивление их при иахоте, а также многие
372
мелиоративные свойства (водоотдачу, фильтрацию, устойчивость
против смыва и выдувания и т. д.).
Механические элементы разных почв сильно отличаются не
только по размерам, процентному содержанию, но и по минерало¬
гическому составу, 'что определяет различие их по разнообразным
свойствам.
Илистая фракция, самая активная часть почвы, в значительной
мере определяет одно из основных свойств почвы — ее связность,
или сцепление, способность почвы к структурообразованию.
Таблица 309
Классификация почв по механическому составу.
Основная шкала (по Н. А. Качинскому)
Почвы го
1 и i а м
подзолис¬
того типа
образова¬
ния
степного
типа
почвообра¬
зования,
красноземы
и желто¬
земы
солонцы и
сильно
сопонце-
ват ые
подзолис
того типа
почвообра¬
зования
степного
типа
почвооб¬
разования,
краснозе¬
мы и
желтоземы
солонцы
и сильно
солонце¬
ватые
Краткое название почвы
по механическому составу
содержание „физической11
глины (частиц<0,01 мм), %
содержание „физическо! о“ песка (частиц>0,01 мм), %
0-5
0—5
0-5
100-95
100-95
100—95
Песок рыхлый
5-10
5-10
5-10
95-90
95—90
95-90
Песок связный
10—20
10-20
10-15
90—80
90-80
90-85
Супесь
20—30
20-30
15—20
80-70
80-70
85-80
Суглинок легкий
30—40
30—45
20-30
70—60
70-55
80-70
Суглинок средний
40—50
45-60
30-40
60-50
55—40
70-60
Суглинок тяжелый
50-65
60—75
40—50
ЕС —35
40-25
60—50
Глина легкая
65-80
75—85
50-65
35—20
25—15
50—35
Глина средняя
>80
>85
>65
<20
<15
<35
Глина тяжелая
iB табл. 309 приводится классификация почв по механическому
составу. По механическому составу почвы разделяются на глины,
суглинки, супески и пески по содержанию только двух фракций:
«физической глины» (частицы меньше 0,01 мм) и «физического
песка» (частицы больше 0,0(1 мм).
Иногда в литературных источниках и на крупномасштабных
почвенных картах почвы разделены по механическому составу еще
на подклассы в зависимости от содержания фракций: песчаной —
частицы > 0,05 мм, офушшпылаватой — 0,05—0,01 мм, .пылеватой—
0,01—0,001 мм и иловатой — <0,001 мм. В (полном наименовании
почвы на последнем месте (иловатая) ставится фракция, наиболее
распространенная в данной почве, а на предпоследнем месте (пы¬
леватая) фракция, занимающая по величине второе место.
373
•По обобщениям А. Ф. Пронина и Н. Н. Розова, структура пахот¬
ных земель по механическому составу следующая: глинистых
почв — 20%, тяжелосуглинистых — 28, среднесуглинистых — 22, лег-
ко^углшдастых — 5, супесчаных — 26%. Песчаные почвы в пахотных
землях отсутствуют. По нечерноземной зоне площади легких и тя¬
желых по механическому составу почв приведены в табл. 304.
Структура суглинистых и глинистых почв — это
совокупность различных отдельностей по форме, величине, плотно¬
сти, прочности и водопрочности. Условно принято структурные от¬
дельности диаметром < 0,126 мм называть микроагрегатами, круп¬
нее этой величины — макроагрегатами. Отдельности диаметром
крупнее 10 мм — комками и глыбами. Агрономически ценными счи¬
таются агрегаты размером 0,25—10 мм. Структурные отдельности
различных почв и генетических горизонтов имеют свои специфиче¬
ские особенности но форме, .размеру, (плотности, механической проч¬
ности (твердости) и водопрочности (устойчивости против размыва¬
ния водой).
Эти свойства структурных отдельностей суглинистых и глини¬
стых почв определяют их технологические свойства, и прежде всего
способность к крошению при обработке, биологические и физиче¬
ские свойства — водный, воздушный и в значительной мере пище¬
вой режим почвы. Эти же свойства характеризуют устойчивость
почв к диспергированию и уплотнению после обработки. Последнее
зависит еще от степени задернелости почвы, т. е. количества кор¬
невых и пожнивных остатков, и степени набухания, которое, в
свою очередь, зависит от содержания гумуса, поглощенных основа¬
ний и минералогического состава.
ОВ одной и той же почве состав структурных отдельностей, раз¬
мер, форма, плотность и водопрочность не остаются постоянными.
В почве происходят процессы разрушения и формирования струк¬
турных отдельностей, изменения тех или иных свойств. Вследствие
постоянно действующих на почву воды и нагрузок агрегаты раз¬
рушаются и почва имеет тенденцию к уплотнению. Разрушению
агрегатов противостоит обратный процесс их образования. Механи¬
ческие элементы в результате коагуляции, действия молекулярных
и менисковых сил объединяются в микроагрегаты размером
0,05 мм и мельче.
Формирование агрегата размером 0,25—6,0 мм происходит под
дейотоием та|ких факторов, как расчленяющая шоч!ву {роль корне¬
вых систем растений, рыхлящая роль роющих и копающих живот¬
ных и дождевых червей, высыхание, увлажнение (набухание и усад¬
ка), замораживание и оттаивание, смена температур, обработка
почвы. Повышение плотности, прочности и водопрочности этих
агрегатов происходит под влиянием двух причин: уплотняющей
роЛ'И вышеперечисленных факторов и микроорганизмов, пере/водя¬
щих органическое вещество в коллоидное состояние.
Образование комков и глыб размером более 10 мм является
следствием переувлажнения почв; при этом в полной мере прояв¬
374
ляется гидростатическое давление и разрушающее воздействие на
сырую почву нагрузок, в 10—20 раз превышающих силу тяжести
самой почвы; на пахотных землях они возникают главным образом
от давления ходовых частей и рабочих органов сельскохозяйствен¬
ных машин и тракторов. Этому процессу способствуют ударные
силы капель дождя.
Диспергированные каплями дождя частицы почвы могут прони¬
кать с водой и в нижележащие слои почвы, закупоривать пазы
между крупными элементами и обусловливать уплотнение, связ¬
ность почвы.
Нагрузки, откуда 'бы они ни происходили, выполняют двоякую
роль: как разрушение структуры, та|к и повышение ее плотности,
прочности и водапрочности. iB сильной ме»ре их роль проявляется
на сырой .почве. В естественных почвах эти нагрузки возникают под
действием вышеперечисленных факторов, и прежде /всего корневой
системы >ра!стений.
Водопрочность агрегатов основных почв OGGP при размывании
их водой на ситах представлена в табл. 310. Различия типов почв
по водопрочности структуры обусловлены прежде всего содержа¬
нием гумуса. Различия агрофонов зависят от расчленяющей роли
Таблица 310
Количество водопрочных почвенных микроагрегатов в разных типах почв
в % к весу почвы
«о
Диаметры агрегатов, мм
Почва
н
ж
о
со
S
Си
а
СО
А
т
СО
о
0,5-0,25
<0,25
Авторы
Сильноподзолистая
суглинистая на мо¬
ренном суглинке
о
7
00
0,9
2,8
9,1
87,2
Дерново-подзоли¬
стая суглилистая
т
о
7,8
17,3
10,9
12,9
51,1
Н. И. Саввинов
Глинистый обыкно¬
венный чернозем:
па,ровое поле
0—28
1,5
11,2
35,8
2,5
48,9
•залежь среди
лесных полос
0—15
30,3
40,1
3,0
12,2
9,4
И. В. Ревут
Темно-каштанова я
суглинистая:
•паровое поле
0-20
2,6
4,1
13,0
80,3
целинная степь
0—20
2,5
8,0
5,8
13,0
70,7
Н. И. Саввинов
Серозем типичный
на лесовидном тя¬
желом сугли-нке:
пашня
0—20
1,8
1,8
7,8
88,6
пятилетняя
люцерна
0-20
—
10,2
7,1
12,1
69,6
Г. И. Павлов
375
корневой системы и величины нагрузок, исходящих от корней при
их росте и утолщении, и от системы агротехники, с которой связано
количество проходов машин.
Данные о плотности (объемном весе) макроагрегатов некото¬
рых типов почв приведены в табл. 31,1. Величина объемного веса
агрегатов больше <в тех горизонтах, где действовали большие на¬
грузки.
Таблица 311
Объемный вес почвенных агрегатов в зависимости от агрофонов,
глубины взятия образца и их размеров (данные И К Макарец)
Почва
Агрофон
Глуби¬
на
взятия
образ¬
ца, см
Объе*
почвы
иный вес, г(смл
почвенных
агрегатов раз¬
мером, мм
10-5
3-2
Чернозем обыкновенный,
Пашня
0—20
1,04
1,47
1,65
глинистый (Воронеж¬
30-35
1,24
1,54
1,74
ская область)
Целина, уплотненная у
0-10
—
1,61
1,79
дороги
10-20
—
1,54
1,71
30-35
—
1,57
1,76
Целина у лесополосы
0-10
1,53
1,73
10—20
1,64
1,80
Чернозем, выщелоченный,
Пашня
0-20
1,07
1,53
1,63
тяжелосуглинистый (Во¬
30-35
1,25
1,64
2,06
ронежская область)
Клевер 4 лет
0-20
—
1,55
1,83
Клевер
0-20
—
1,66
1,91
Светло-каштановая тяже*
Пашня
0-20
1,24
1,51
1,67
лосуглинистая (Саратов¬
20—40
1,35
1,46
1,80
ское Заволжье)
Целина (полынно-злако¬
0-20
—
1,48
1,69
вая)
20-40
1,64
1,86
Объемный 1вес отдельных агрегатов значительно 1выше, 'чем поч¬
вы в целом. Он колеблется для различных почв в пределах 1,4—
1,9 г/см3, в то 1В|ремя как объемный 1вес 'поч>в в целом 'составляет
1,03—il,35 г/см3.г
Объемный (вес ikoimikob размером крушее 10 мм !в зависимое™
от воздействия ходовых систем трактора ДТ-74 и Т-126 приведен
в табл. 312.
Плотность комков по следу ходовых колес тракторов на 6—12%
выше, чем вне следа (табл. 312). Комки вне следа также образова¬
лись под действием нагрузок в другие периоды (возможно, при
уборке, транспортировке урожая).
Диапазон колебаний объемного веса комков некоторых типов
почв приведен в табл. 313. На почвах, более гумусированных (при
одинаковом механическом составе), появление связности и обра¬
зование комков наступает при более низкой плотности. Нижний
376
Таблица 31*?
Объемный вес почвенных комков в зависимости от воздействия на почву
ходовых систем тракторов (данные И. К. Макарец)
Место проведения
Марка
трактора
и удельное
Объемный вес, «/ел*
опытов, почва
ьремя проведения опытов
давление
гусениц и
колес Р,
кг 1см1
по
следу
вне
следа
отно¬
шение
ОНИИС — НАТИ, юж¬
ный тяжелосуглини¬
стый чернозем
Перед
После
боронованием
боронования
Т-123,
Я=1,0
Т-125,
Р-= 0,6
ДТ-75,
Р-=0,5
1,57
1,59
1,54
1,46
1,42
1,44
1,40
1,12
1.09
1.10
УирМИС, серая лесная
тяжелосуглинистая
Перед
После
боронованием
боронования
Т-125,
1,0
Т-74,
Я—0,5
1,46
1,42
1,32
1,26
1,34
1,П
1,06
После
культивации
Т-125,
Р= 1,0
Т-74,
Р=0,5
1,46
1,40
1,30
1,36
1,12
1,03
После
посева
Т-125,
Я-1.0
Т-74,
/>=0,5
1,35
1,37
1.23
1.23
1,10
1.11
Таблица 311
Объемный вес комков, г1см3 (данные И. К. Макарец)
Почва
Минимальный
Максимальный
Средиий
Дерново-подзолистая тяжелосуглини¬
стая (НЭБ ВИСХОМ, совхоз «Ком¬
мунарка» Московской области) <. .
1,30
1,80
1,55
Южный чернозем тяжелосуглинистый
(Шортанды)
1,15
1,43
1,32
Темно-каштановая тяжелосуглинистая
(совхоз «Свободный» Целиноград¬
ская обл.)
1,20
1,49
1,34
предел объемного веса комков можно принять за границу плотно¬
сти почвы, свыше которой крошащая ее способность при обработ¬
ке падает. В зоне ветровой эрозии нижний предел объемного веса
комков тяжелосуглинистых карбонатных почв указывает на плот-
377
Таблица 314
Устойчивость комков каштановой и карбонатной почвы к разрушению
(при их нахождении во взвешенном состоянии и ударах друг о друга)
в зависимости от размера и плотности (данные И. К. Макарец)
Почва без обработья
Обработка игольчатой бороной после пред¬
варительного уплотнения трактором MT3-50
размер
исход¬
ной
фрак¬
ции, мм
объем¬
ный вес
комкоз,
г/см3
ско¬
рость
потока
возду¬
ха,
MjceK
размер
оставшихся
фрасций, мм
их со¬
держа¬
ние, %
размер
исход¬
ной
фрак¬
ции, MV
объем¬
ный вес
комков,
2/СЛ3
ско-
ро:ть
потока
возду¬
ха,
м/сек.
размер
оставшихся
фрасций, мм
их со¬
держа¬
ние, %
15-10
1,33
9,9
15-Ю
10-7
7-5
5-3
3-2
2-1
1—0,5
0,5—0,25
<0,25
0
17,3
10,6
1,5
0,7
5,9
15-10
1,50
9,9
15-10
10—7
7-5
5-3
3-2
2-1
1-0,5
0,5-0,25
<0,25
33,8
29,1
4.1
3.1
1.2
2,1
36,0
10,7
22,4
30,9
73,4
2.9
5.9
17,8
64,0
26,6
10-7
1,37
8,8
10-7
7—5
5—3
3-2
2-1
1-0,5
0,5-0,25
<0,25
8,1
10,1
9.0
3.1
7,5
10-7
1,57
8,8
10—7
7—5
5—3
3-2
2-1
1,05
0,5-0,25
<0,25
42,7
26,2
4.4
4,8
2.5
32.8
16.9
24,4
25.9
77,6
3.5
5.6
13,3
67,2
22,4
7—5
1,43
7,7
7-5
5-3
3-2
2-1
1-0,5
0,5-0,25
<0,25
5,2
17,0
6,4
10,5
7-5
1,69
7,7
7-5
5-3
3-2
2-1
1-0,5
0,5-0,25
<0,25
36,0
36,7
3,0
3,7
39.1
16,0
22.1
22,8
79.5
3,9
5,1
11.5
60,9
20,5
ность, свыше которой можно ожидать получение ветроустойчивых
комков на поверхности.
С плотностью и прочностью агрегатов и комков связана их вет¬
роустойчивость, устойчивость к разрушению потоком ветра, .насы¬
щенного пылевыми механическими элементами (табл. 314). Плот¬
ные комки и агрегаты, полученные под действием нагрузки колес
трактора (P=il,0 кг/см2), устойчивей естественных менее плотных
378
в 2—,3 раза. После ЗО-минутного нахождения комков во взвешен¬
ном состоянии (потоком ветра в парусном классификаторе конст¬
рукции ВИМ), при котором происходило соударение их друг о дру¬
га, ветроустойчивых (>1 мм) осталось 36—39,1% в пробах есте¬
ственных комков и 73,4—79,6% —ib пробах комшв, взятых на поч¬
ве, предварительно уплотненной колесами трактора МТЗ-50.
Способность любой отдельно взятой почвы распадаться на аг¬
регаты, комки и глыбы не остается постоянной, она меняется от
влажности, задернелости и плотности почвенной массы. Хорошее
крошение происходит при оптимальной влажности, равной пример¬
но нижнему пределу пластичности в диапазоне 65—75% полевой
влагоемкости, когда связь и площадь контакта между агрегатами
за счет водных пленок уменьшилась до .минимума, а затвердевание
коллоидов в местах контактов агрегатов при потере влаги еще не
наступало.
Степень крошения от задернелости находится в обратной зави¬
симости. Крошение и плотность почвы также находятся в обратной
зависимости. Хорошее крошение происходит при величине плот¬
ности, которая ниже плотности почвенных комков. Строгая пропор¬
циональность в этом случае отсутствует из-за того, что, кроме
плотности почвенного пласта, в целом на крошение влияет локаль¬
ная разноплотность почвенной массы (крошение происходит по
линиям наименьшей плотности). Чем больше разница между плот¬
ностью отдельных локальных участков (агрегатов, комков) и почвы
в целом, тем выше способность последней крошиться. Степень кро¬
шения почвы оценивается соотношением агрегатов размером
<1—.10 мм и комков и глыб >10 мм.
Почвообрабатывающие орудия, воздействуя на почву, вызыва¬
ют ее крошение. По этому признаку они делятся на две группы:
активные (фрезы) и пассивные (плуги, культиваторы, бороны).
Фрезы вследствие значительных окружных скоростей влияют на
крошение двум,я путями: 1) малыми размерами стружки и 2) ее
разбиванием (меньшем при свободном бросании и большем при
ударах о кожух барабана). Пассивные рабочие органы влияют на
крошение только размерами стружки и количеством воздействия
(количеством проходов).
iB табл. 315 представлены данные крошащей способности ору¬
дий.
Пассивные рабочие органы реализуют в основном способность
почгаы крошиться, в то время как фрезы разрушают и относитель¬
но плотные крупные фракции — комки и глыбы крупнее 10 мм.
Количество пылеватых частиц (<0,25 мм) даже при 3—10 проходах
фрезы и 140 проходах бороны не превышает 10—(12%. В. Р. Виль¬
ямс считал порогом вредности 30% частиц <0, 25 мм. Важно отме¬
тить, что размер пылеватых частиц в 0,25 мм еще не является крити¬
чески вредным. Эти частицы не приводят почву к заметной усадке.
/Величина удельного веса почвы, или отношение веса
твердой ее фазы к объему этой фазы, для каждой почвы относи-
379
Таблица 315
Потенциальная крошащая возможность фрезы и пассивных орудий, %
(И. К. Макарец)
Размер фракций, мм
Плуг
Картофелекопатель
Фргза
>50
25,2
26,8
6,4
50—25
10,5
9,4
11,5
25-10
15,7
16,7
20,0
<10
48,6
47,1
62,1
Всего
100
100
100
10—7
6,6
4,8
12,1
7—5
10,3
8,3
13,6
5-3
19,1
15,2
17,8
3-2
15,9
14,0
13,0
2-1
24,4
27,5
21,5
1-0,5
6,8
9,8
5,8
0,5-0,25
8,0
10,2
6,1
<0,25
8,9
10,2
10,1
Всего
100
100
100
тельно 1Гшстоян1на. Для (подавляющего большинства почв (кроме
торфянистых) она не выходит за пределы 2,4—2,8. Чаще всего она
находится в пределах 2,5—2,7; меньшая величина для высокогуму-
омрованных inoMiB, большая—для (малогумушрованных.
Величина объемного веса почвы, или отношение ее
веса к объему (г/смг), изменчива во времени для одной и тон же
почвы, особенно пахотного слоя, который подвергается рыхлению
почвообрабатывающими орудиями, самоуплотнению и уплотнению
ходовыми системами движущихся по полю машин. Однако каждый
тип почвы имеет свои пределы объемного веса. Они зависят от ме¬
ханического состава, 'содержания перегноя, структурности почв.
Чем выше содержание гумуса и тяжелее механический состав,
тем меньше объемный вес.
Средние величины удельного веса, объемного веса и полевой
влагоемкости основных типов почв для пахотного (0—20 см)
и /подпахотного (20—40 см) юлоев .приведены в таблице 316. Обоб¬
щение проведено по данным метеорологических станций и научно-
исследовательских учреждений Данные объемного веса получены
осенью на стерневом агрофоне.
Зная удельный вес у и объемный б, можно рассчитать третий
показатель — о|бщую порозность v <в % по формуле:
('~т) 100 или i,-100[ (Т+-Шрг]
где А — объемный вес почвы при естественной полевой влажности;
W — полевая влажность почвы, %.
т
Таблица 31®
Средние величины удельного веса, объемного веса и полевой влагоемкости
основных типов почв СССР в слоях 0—20 и 20—40 см (И. К. Макарец)
Удельный
вес, г!см1
Обьемный
вес, на сте-
pie осенью,
г/см3
Почевая
влагоем-
кость, %
Почвы
Механический состав
слои почвы
0-20
20-40
0-20
20-40
► 0-20
20—40
Дерново-подзо¬
Глинистые н тяжело¬
листые
суглинистые
Среднесу глин истые и
2,60
2,70
1,23
1,47
27,4
24,1
суглинистые ....
Легкосуглинистые и су¬
2,63
2,70
1,28
1,42
24,8
22,4
Светло-серые и
песчаные ....
Глинистые и тяжело¬
2,61
2,66
1,34
1,52
19,2
18,6*
темно-серые
лесные
суглинистые . . .
Среднесуглинистые,
2,58
2,63
1,22
1,33
30,0
25,6.
суглинистые ....
Легкосуглинистые и су¬
2,58
2,64
1,28
1,33
27,0
21,5
Черноземы выще¬
песчаные ....
Глинистые н тяжелосу¬
2,60
2,64
1,29
1,32
20,8
16,3*
лоченные и
оподзоленные
глинистые ....
Среднесуглинпстые и
2,53
2,64
1,07
1,24
34,3
28,3>
суглшшстые . . .
2,56
2,63
1,06
1,18
30,7
26,1
Легкосуглпнистые . .
2,58
2,60
1,12
1,30
25,9
20,5
Супесчаные ....
2,66
2,68
1,22
1,41
23,3
18,2’
Чернозем обык¬
новенный
Тяжелосуглинистый . .
Среднесуглннистый и
2,51
2,65
1,04
1,24
38,0
34,3
суглинистый ....
2,54
2,58
1,03
1,21
33,1
27,3
Легкосуглпнпстый . .
2,56
2,60
1,06
1,34
27,0
24,5
Чернозем юж¬
Тяжелосуглннистый
2,58
2,60
1,13
1,26
31,5
27,4
ный, карбонат¬
Среднесуглинистый . .
2,64
—
1,15
1,20
28,0
26,2'
ный
Темночкаштано-
Глинистый
Глинистые н тяжело¬
2,66
1,15
1,25
31,5
27,6-
вые, каштано¬
вые и оветло-
суглинистые . . .
Среднесуглинистые и
2,60
2,66
1,24
1,35
27,9
25,0
каштановые
суглинистые . . .
Легкосуглпнистые и су¬
2,63
2,66
1,19
1,31
25,2
23,2'
песчаные
2,65
2,66
1,34
1,45
16,4
15,6
Сероземы
Суглинистые ....
2,65
2,63
1,42
1,41
20,6
21,2
Пойменные ал¬
лювиальные
Тяжелосуглинистые
2,56
2,62
1,20
1,44
19,0
17,5*
На мелиоративных работах (копка транщей, ям и т. д.) для-
подсчета объемов требуется знание величин объмного веса более-
глубоких горизонтов и грунта. Для основых типов почв, характе¬
ризующих четыре зоны, эти величины приводятся в табл. Э17.
38Г
Таблица 317
Типичные величины объемного веса различных почв (по Н. А. Качинскому)
Дерново-подзолистая
тяжелосуглинистая.
Стерня ржи. Москов¬
ская область
Co6af кино—-опытное
Серая лесная глини¬
стая. Стерня ржи.
Рязанская область.
Старэжилово—опытное
Чернозем обыкновен¬
ный, глинистый. Стер¬
ня пшеницы. Куйбы¬
шевская область, посе¬
лок Еоронцовский
Каштановая солоще-
ватая глинистая почва.
Стерня пшеницы
Ростовская область,
конзавод 162.
объем¬
объем¬
объем¬
объем¬
горизонты,
ный вес
горизонты,
глубины, см
ный вес
горизонты,
глубины, см
ный вес
горизонты,
глубины, см
ный вес
глубины, см
почвы,
г/сл?
почвы,
г/см3
почвы,
г>см*
почвы,
гЮм1
А„ 0-18
1,33
Ап, 0-20
1,29
Ап, 0-19
1,03
Ап, 0-22
1,25
А2, 18-30
1,58
А2, 20 - 36
1,43
Аи 19-38
1,11
В,, 22-42
1,31
ВВЬ 30-55
1,63
Blf 36-68
1,49
Вь 38-62
1,17
В,, 42-58
1,41
В2» 55 “85
1,64
В2, 68-90
1,50
В2| 62-79
1,37
Сь 68—98
1,52
В3, 85-150
1,71
Сь 90-150
1,56
Сь 70-126
1,58
С., 98-167
1,69
В19 150-200
1,78
С2, 150-200
1,52
С2, 126-200
1,52
Сз, 167-200
1,56
Полевая влагоемкость почвы (наименьшая по терминологии
А. А. Родэ) —количество влаги, которое почва удерживает после
свободного оттока гравитационной воды, выраженное в процентах
к весу сухой почвы.’
Величина полевой влагоемкости тем больше, чем тяжелее ме¬
ханический состав и выше содержание перегноя. Для одной и той
же почвы она относительно тостаяена. Ее (величина может
уменьшиться только при сильном уплотнении суглинистых и тяже-
.лосуглинистых почв, когда плотность их превышает более 1,4—
1,6 г/см3. Показатель полевой влагоемкости используется для вы¬
числения относительной влажности почв, расчета норм полива при
•орошении и т. д.
Среднемноголетняя влажность почвы периода зяблевой
вспашки (август, сентябрь, октябрь) в относительных процентах
от полевой влагоемкости приведена в табл. 318. Она является
•средней величиной за 7 и более лет и зависит от количества выпа¬
дающих осадков в почвенно-климатической провинции. Почвенно¬
географическое районирование и разделение территории СССР на
почвенно-климатические провинции проведено Почвенным инсти¬
тутом им. В. В. Докучаева.
При испытаниях сельскохозяйственных машин в той или иной
зоне показатель среднемноголетней влажности почвы, приведен¬
ный в табл. 318, позволяет уточнить типичность условий испытаний
для данной зоны по влажности почвы. Например, при испытаниях
в Московской области полевая влажность пахотного слоя оказа¬
лась 20%. По почвенной карте колхоза или совхоза нашли, что
почва участка испытаний дерново-подзолистая, среднесуглинистая.
Для нахождения среднемноголетней влажности в абсолютных про¬
центах №м берется среднемноголетняя влажность относитель-
-382
Таблица 318
Среднемноголетняя влажность почвы периода зяблевой вспашки по основным
почвенно-климатическим провинциям (данные И. К. Макарец)
Зоны
Провинции
Среднемного¬
летняя влаж¬
ность г очвы
в относитель¬
ных процентах
от полевой
влагоемкости
почв, W0TH
1
о
3
Южно-таежная подзона дер¬
Прибалтийско-Белорусская
82,0
ново-подзолистых почв
Среднерусская
84,4
Вятско-Камская
75,6
Западно-Сибирская ....
72,9
Приангарская
65,5
Лиственно-лесная зона серых
Украинская
72,5
лесных почв
Среднерусская
72,6
Прикамская
75,8
Западно-Сибирская ....
68,9
Средне-Сибирская
77,4
Лесостепная зона оподзолен-
Украинская
68,6
ных выщелоченных и типич¬
Среднерусская . ....
70,1
ных черноземов и серых
Заволжская
67,8
лесных почв
Западно-Сибирская ....
63,4
Предалтайская
67,2
Средне-Сибирская ....
69,3
Степная зона обыкновенных
Украинская
57,0
и южных черноземов
Приазовско-Предкавказская .
62,2
Среднерусская .>>.■.
60,8
Заволжская
56,1
Казахстанская
53,4
Предалтайская
54,6
Минусинская
66,6
Сухостепная зона темно-каш-
Восточно-Предкавказская . .
50,0
тановых и каштановых почв
Донская
43,3
Заволжская
47,1
Казахстанская
46,6
Полупустынная зона оветло-
Прикаспийская
42,6
каштановых и бурых почв
Казахстанская
—
ная Worfl из табл. 3>18. Она равна для среднерусской провинции
84,4%. Из табл. 316 берется для этой почвы полевая влагоем-
кость, Wn.B, которая равна 24,8% и рассчитывается Н^м:
1РМ =
Worn-Wu
84,4-24,8
100
100
=20,9%.
Сопоставляя эту величину (20,9%) с влажностью, полученной
в поле (00%), видно, что они близки. Следовательно, условия ис¬
пытания типичны по увлажнению почвы.
383
Выше указывалось, что хорошее крошение почв, минимальное
их сопротивление, удовлетворительная их сепарация при уборке
картофеля находится в пределах относительной влажности 65—
75%, удовлетворительное крошение — в диапазоне 60—'80%.
/Следовательно, по среднемноголетней влажности почвы можно
прогнозировать в приближенном виде качество работы машин
в той или иной климатической зоне.
Формы консистенции почв. Глинистые и суглинистые
почвы ненарушенного сложения изменяют форму консистенции
в зависимости от соотношения твердой и жидкой фаз, плотности
сложения и продолжительности ненарушенного состояния, при ко¬
тором возникают силы сцепления обратимого и необратимого ха¬
рактера.
'Консистенция почвы нарушенного сложения зависит, главным
образом, от соотношения твердой и жидкой фаз, т. е. от степени
увлажнения.
От формы консистенции зависит сопротивление почвы воздей¬
ствию рабочих органов и ходовых систем машин и тракторов, ха¬
рактер деформаций, технологические качества работы почвообра¬
батывающих машин, степень крошения, прилипания, количество
глыб и пыли.
Характерные формы консистенции глинистых и суглинистых
почво-грунтов представлены в табл. 319.
Сыпучее или раздельнокомковатое состояние суглинистых
структурных почв бывает после их вспашки в сухом состоянии,
когда почва приобретает рыхлое сложение и отсутствуют связи
водных пленок.
Таблица 319
Характерные формы консистенции глинистых и суглинистых почв почво-грунтов
(по В. А. Приклонскому)
Формы консистенции
Характерные признаки
Жидкотекучая
Смесь почвы с водой растекается тонким
слоем
Вязкотекучая
Смесь почвы с водой растекается толстым
(тиксотропная)
слоем
Липкопластичная
Смесь почвы с водой обладает свойствами
пластичной массы и прилипает к посторон¬
ним предметам
Вязкопластичная
Смесь почвы с водой обладает свойствами
пластичной массы, не прилипает к посто¬
ронним предметам
Полутвердая
Смесь почвы с водой теряет свойства пла¬
стичной массы, приобретает свойства полу¬
твердого тела
Твердая
384
Смесь имеет свойства твердого тела
'Следует иметь в виду и другие состояния, которые не учитыва¬
ются в табл. 319: замерзание, ложнопластическое состояние (в слу¬
чае рыхлого сложения хорошо структурных суглинистых и гли¬
нистых почв) и скрытопластичное и скрытотекучее состояние
(когда в почве с нарушенной структурой проявление форм кон¬
систенции затушевывается наличием между почвенными агрегата¬
ми значительных сил жесткой связи).
Лосле нарушения такой связи почва может приобрести пластич¬
ную или даже текучую форму консистенции без изменения влаж¬
ности (такие случаи бывают при буксовании трактора на одном
Таблица 320
Пластичность основных почв СССР (данные П У. Бахтина)
Почва, область
Горизонт
Глубина,
см
Верхний
предел
пластич¬
ности, %
Нижннй
предел
пластич¬
ности, %
Число
пластич¬
ности
Дерново-подзолистая легко-
суглинисгая, Московская
Апах
4-14
27,5
21,7
5,8
область
В3
90-100
28,1
18,3
9,8
Дерново-подзолистая средне¬
АПах
0-5
28,0
23,3
4,7
суглинистая, там же
AoBj
17—25
32,6
25,2
7,4
Серая лесная оподзоленная
сред несу гл н н иста я, Т у л ь-
Апах
0-20
35,4
25,7
9,7
ская область
в>
60-70
33,8
18,3
15,5
Чернозем оподзолеинын тя¬
желосуглинистый, Москов¬
ская область
Апах
0-25
32,8
24,6
18,2
Чернозем типичный, мощный,
Молдавия
Апах
5—15
42,0
24,2
17,8
Чернозем обыкновенный тер¬
расовый тяжелосуглинп-
стый, Куйбышевская об¬
ласть
Апах
0-25
50,1
26,4
23,0
Чернозем обыкновенный, тя¬
желосуглинистый, Омская
Апах
0—15
53,5
27,7
25,8
область
Bi
40-50
41,6
22,2
19,4
Чернозем Западно-предкав-
казский тяжелосуглини¬
стый, Краснодарский край
Апах
0-10
43,2
23,2
20,0
Темно-каштановая тяжело¬
суглинистая, Одесская об¬
ласть
Апах
10-20
32,0
18,6
13,4
Темно-каштановая средиесуг-
линистая, Херсонская об¬
Апах
0—10
25,2
14,1
П,1
ласть
АПах
10-25
27,7
16,1
11,6
Светло-каштановая, средне-
Апах
0—10
27,4
19,4
8,0
суглинистая, Калмыкия
Bi
10-20
30,4
17,5
12,9
Типичный серозем тяжелосуг¬
линистый, Ташкент
Апах
0-30
29,0
18,0
11,0
23 Заказ 7393 385
месте). Характерным примером почв со скрытотекучей тиксотроп-
ной (консистенцией являются увлажненные солонцы, которые
л;ри обработке n-риобретают большую подвижность, че>м до обра¬
ботки.
Наиболее характерной является пластичная форма консистен¬
ции, так как в этом состоянии почва обладает наибольшей способ¬
ностью изменять свою форму, пористость и физико-механические
свойства.
Пластичность почвы характеризуется верхним и нижним преде¬
лами пластичности. Нижний предел указывает границу перехода
в полутвердое состояние, верхний — в текучее.
iB табл. 320 приводится верхний и нижний пределы пластичнос¬
ти для основных почв СССР. Между нижним пределом пластич¬
ности и пределом усадки почва имеет самое благоприятное состоя¬
ние для обработки (хорошее крошение, отсутствие залипания,
минимальное удельное сопротивление).
'Разницу во влажности между верхним и нижним пределами
пластичности ,почвы называют числом пластичности. Чем боль*
ше число (пластичности, тем больше по,Ч1ва содержит илистых
частиц.
|По числу пластичности Аттерберг разделил почву на четыре
класса. К первому классу относятся высокопластичные глинистые
почвы с числом пластичности больше 17, ко второму — от 17 до 7,
к третьему—слабопластичные почвы (супеси) с числом пластич¬
ности меньше 7 и к четвертому — непластичные почвы.
А. Н. Соколовский и Н. Ф. Мельников на основании числа
пластичности и содержания частиц размером <0,005 мм предложи-
ли более подробную классификацию почвы (табл. 3>21).
Таблица 321
Классификация почв по механическому составу и числу пластичности
Почво-грунты
% частиц
-^0,005 мм
Число пластичности
по Аттербергу
Глина , ,
>30
>36
Тяжелый суглинок
20-30
24-36
Средний суглинок
15—20
18-24
Легкий суглинок
10 — 15
12—18
Тяжелая супесь
6—10
6-12
Пылевая супесь
3-6
0-6
Легкая супесь
3-6
0
Пески , , ,
<3
0
На рис. 107 графически представлены данные Аттерберга,
К. Д. Глинки и П. У. Бахтина, показывающие связь пределов
пластичности разных почв с их глинистостью и гумусированностью.
(У более гумусных почв влажность для различных пределов
пластичности выше, чем для малогумусных почв, т. е. чем больше
386
а
б
.л
*-
70
60
1
50
40
30
S <3
20
!>s»
^ са
10
<§ S'
0
Предел у садни
Предел раскатывания почвы в проволоку
или нижний предел пласти чноет и
На жги и предел текучести
Предел клейкости
Рис. 107. Формы консистенции и их пределы в раз¬
личию гумусированных почвах (>по А. Атгербергу,
К. Д. Глинке и П. У. Бахтину):
а — малогумусные почвы, б — гумусированные почвы, / — те*
кучая, 2 — пластичная, 3 — полутвердая; 4 — твердо-хруп-
кая.
в почве гумуса, тем при большей влажности наступает тот или
иной предел. Так, например, если принять, что влажность нижнего
предела пластичности является верхним порогом для производства
удовлетворительной пашни, то этот порог у гумусированных поча
наступит при большей влажности, чем на малогумусированной
почве.
Для хорошо гумусированных почв всех четырех групп механи¬
ческого состава (влажность предела клейкости намного выше ниж¬
него предела пластичности. Это указывает на то, что увеличение
содержания в почве гумуса резко снижает их прилипаемость.
к почвообрабатывающим орудиям да)же на глинистых почвах.
На гумусированной почве значительно шире диапазон влаж¬
ности между нижним пределом пластичности (верхний порог до¬
пустимой обработай 1по,ч!вы) и пределом усадкой (.нижний предел
допустимой обработки).
Указанные пределы пластичности почвы характеризуют консис¬
тенцию естественной почвы косвенно, так как эти пределы опреде¬
387
ляются на образцах почвы нарушенного сложения. Естественные
почвы ненарушенного сложения приобретают ту или иную консис¬
тенцию не только б связи »с влажностью, но и плотностью, появле¬
нием необратимых сил сцепления, которые для восстановления
требуют продолжительного времени. Поэтому наряду с характе¬
ристикой консистенции три помощи пределов Атгерберга акаде¬
миком Ребиндером предложено непосредственное определение
консистенции пластомером в широком диапазоне увлажнения
и сложения почвы. При этом консистенция характеризуется не ве¬
личиной влажности, а механической константой — предельным
напряжением сдвига, выражаемым в кг!см2. Так, например, пре¬
дельное напряжение сдвига при верхнем пределе пластичности по
Ребиндеру равно 0,084 кг/см2, при нижнем пределе пластичнос¬
ти— 2,1-0 кг/см2, На этом же принципе основана классификация
форм консистенции почв А. М. Васильева, в которой форма кон¬
систенции определяется по глубине погружения конуса в почву.
Она пригодна для характеристики форм консистенции почв нена¬
рушенного и нарушенного сложения.
Липкость влажной почвы проявляется как при скольже¬
нии почвы по поверхности, так и при отрыве. Она обусловливается
капиллярными и молекулярными силами сцепления. Прилипание
при скольжении происходит в тех случаях, когда касательная сила,
необходимая для преодоления сил трения и прилипания почвы
к поверхности, больше, чем временное сопротивление почвы сдвигу.
Прилипание при отрыве происходит в тех случаях, когда удельная
сила прилипания к поверхности (стали или другому материалу)
•имеет большую величину, че»м оцепление почвы или временное
сопротивление при растяжении. Прилипание почвы к той или иной
поверхности начинается тогда, когда из-за повышенной влажности
почвы величина внутреннего сцепления между агрегатами почвы
резко падает и возрастает на границе раздела. Сила притяжения
на границе раздела возрастает за счет роста истинной площади
контакта (по Дерягину) при смятии почвы под действием нормаль¬
ной нагрузки. С повышением истинной площади контакта -связано
увеличение прилипания на почве более тяжелого механического
состава, повышенной плотности и распыленности (худшей струк¬
турности).
Величина липкости растет с увеличением влажности почвы до
определенного предела, когда водные пленки на поверхности раз¬
дела остаются достаточно тонкими. С появлением на границе
раздела оплошной толстой .плешш «воды, устраняющей «молекуляр¬
ные и менисковые силы сцепления, величина прилипания падает.
Начинается скольжение или разрыв между слоями свободной воды,
вязкость которой ниже сил сцепления почвы. С увеличением нор¬
мальной нагрузки величина прилипания также возрастает до оп¬
ределенного предела, который связан с появлением свободной воды
на границе раздела под действием увеличенной нагрузки.
Количественно липкость измеряется усилием (г!см2), которое
388
требуется для отрьива почвы от поверхности (металла или другого
материала.
iH. А. Качинский разделил почвы по степени прилипания к стали
на ;пять категорий.
Липкость, г!см2
Наименование почвы по липкости
>15 ■
Предельно вязкая
5—15
Сильно вязкая
2-4
Средне вязкая
0,5—1,5
Слабо вязкая
0,1-0,4
Рассыпчатая
Липкость почвы в зависимости от влажности и степени ее рас¬
пыленности видна на рис. 108. На естественной почве с ненарушен¬
ными сложением и структурой ‘прилипание наступает при более
высокой влажности, чем на почке с нарушенным сложением. Вели¬
чины липкости при этом в несколько раз меньшие, чем на распы¬
ленной почве. Это объясняется тем, что ненарушенные структурные
отдельности, как более плотные, противодействуют нагрузке и смя¬
тию почвы на границе раздела.
Относительная влажность, X
Рис. 108. Изменение лилкости почвы в зависимости от степени раздроблен¬
ности и влажности (чернозем обыкновенный террасовый, рожь, стерня):
кривые справа — липкость при естественном сложении почвы; кривые слева — лип¬
кость фракции почвы размером меньше 2 мм и мельче 0,25 мм (по П. У. Бахтину).
389
Зависимость усилия отрыва (Р0у г/см2) от величины предвари¬
тельно приложенной нагрузки (N, кг/см2) представлена на
рис. 109. В 'пределах N=0,2—1,0 кг/см2 эта зависимость в виде пря¬
мой .линии я Р «возрастает примерно (в (2 раза. На величину Р влияет
время «контакта. Увеличение .времени (контакта под нагрузкой
штампа с почвой с 10 до 60 сек влечет увеличение удельного
сопротивления отрыва на 40—'50%. Дальнейшее увеличение про¬
должительности контакта с 60 до 300 сек мало изменяет Р.
•Влияние свойств материала и характера поверхности видно на
рис. 110. Фторопласт по сравнению со сталью уменьшает прилипа¬
ние почвы в 2—3 раза.
Наряду сданными прилипания, характеризующимися удельным
сопротивлением почвы отрыву, важно иметь и данные прилипания,
характеризующиеся удельным сопротивлением прилипшей почвы
сдвигу. Последние в большей мере отражают процесс прилипания
почвы на рабочих органах почвообрабатывающих машин.
По материалам А. И Мильцева, липкость почвы при сдвиге
имеет те же зависимости от различных факторов (влажности,
предварительно приложенной нагрузки, свойств почвы и материа¬
лов), что и при отрыве. Однако абсолютные величины три сдвиге
в 10—15 раз больше, чем при отрыве (рис. 111). Это объясняется
тем, что при сдвиге участвует большая площадь истинного кон¬
такта шочвы ic площадью 'материала.
Кроме того, при прямом отрыве время последнего больше рас¬
тянуто ввиду неравномерности силы прилипания в различных час¬
тях общей измеряемой площади контакта, а следовательно, «и не¬
равномерности отрыва во времени з различных частях площади
прилипания.
Силу трения скольжения Г, по Б. В. Дерягину, обу¬
словливает та же сила молекулярного притяжения Р0, действую¬
щая через площадь истинного контакта 50, что и при прилипании,
Рис 109. Зависимость Ра
от удельного давления и
влажности почвы для фто¬
ропласта-4 и стали Л65
(по А И Мильцеву)
Р0,г/см2
Р0,г/см
20
15
10
5
... _п
Фторопласт
'r-bly
<
]
Са
1
г
W
35
30
25
20
15
10
5
0 0,2 Ofr 0,6 0,8 1,0 N, кг/см2
У
•
Уъ/То о
и
r \' V'
, л a %
Сталь Л65
i
0 0,2 ОН- 0,6 0,8 Ifl Nttt/r.M2
390
P0tz/CM*
о Сталь Л65
д Фторопласт 4
о Роли этилен ВД
Рис. .МО. Липкость почвы при опрьгве
(суглинистый чернозем Воронежской
области) (поА И Мильцеву).
Рис. Ш. Изменение удельного
сопротивления сдвигу почвы
(суглинистого чернозема), при¬
липшей к поверхности материала,
с увеличением абсолютной влаж¬
ности поч)вы:
/ — фторопласт-4, 2 — полиэтилен ВД,
3 — сталь JI65 (по А И. Мильцеву)
и постоянно действующая нагрузка — нормальная сила N в соот¬
ветствии с формулой
T=f(N+S0P0),
где f — коэффициент трения.
При этом нормальная нагрузка N участвует не только сама по
себе, но и увеличивает силу Р0 путем смятия почвы и роста площа¬
ди истинного контакта S0. Нормальная нагрузка © почве, как абра¬
зивной среде, вызывает дополнительно появление сил механиче¬
ского зацепления. Поэтому величины силы трения Т и коэффициент
трения f в 3—'5 раз выше сил прилипания, фиксируемых при сдви¬
ге, и ib 20—50 раз выше сил прилипания, фиксируемых при отрыве
(/ колеблется в пределах 0,3—il,0 кг!см2).
Трение скольжения стали по почве — самое распространенное
явление, наблюдающееся при обработке почвы стальными органа¬
ми почвообрабатывающих машин. Оно обусловливает значитель¬
ные вредные сопротивления рабочих органов машин, сказываю¬
щимся на крюке трактора. Так, три коэффициенте трения скольже¬
ния сталь — шочша 0,30—0,60 «е менее .30—50% энергии расходу¬
ется на треодоление «вредных» сопротивлений, возникающих перед
рабочими органами почвообрабатывающих машин.
/Величина коэффициента трения скольжения ходовых частей
трактора с почвой обусловливает величину зацепления этих час¬
391
тей с почвой. Чем больше за¬
цепление (без залипания), тем
меньше буксование. В таких
случаях имеет место «полез-
ное» грение.
Коэффициент трения сколь*
жения стали на почве обуслов-
ливается целым рядом фактбь
•ров: 1) «влажностью .почюЫ;
2) нормальным давлением поч¬
вы на трущуюся .сталь; 3) ско¬
ростью и длиной шути 'скольже¬
ния стали по почве; 4) струк¬
турностью и сложением почвы
(плотностью); 5) механиче¬
ским составом, дисперсностью
и пластичностью почвы.
Коэффициент трения сколь¬
жения сталь — почва увеличи¬
вается с увеличением влажно-
сти почвы. Это увеличение про¬
исходит до определенного мак¬
симума, после которого с
дальнейшим увеличением влаж¬
ности величина коэффициента
трения начинает уменьшаться.
Максимум коэффициента обыч¬
но наблюдается при влажно¬
сти, близкой к верхнему преде¬
лу пластичности почвы.
Влажность в почвах различного механического состава сказы¬
вается по-разному на коэффициенте трения стали по почве. Чем
более илистая .почва, тем 'выше максимум (кривой шараболы и тем
круче ее ветви. У структурных и легких почв этот максимум про¬
является слабее, а у песчаных почти не проявляется.
.На суглинистых почвах увеличение скорости юкольжения стали
по почве мало изменяет величину коэффициента трения скольжения.
Улучшение структурности почвы приводит к уменьшению коэф¬
фициента трения, что объясняется уменьшением площади дейст¬
вительного контакта почвы со сталью.
|По рыхлой почве коэффициент трения скольжения ниже, чем по
твердой. С увеличением содержания в почве физической глины
(частицы меньше 0,01 мм) коэффициент трения скольжения также
возрастает.
Коэффициенты трения скольжения в зависимости от нормаль¬
ного давления и влажности почвы представлены на рис. 112.
С ростом нормального давления в пределах 0,2—1,0 кг!см2
при пониженной влажности почвы коэффициент трения возрастает,
Рис. 112. Изменение коэффициента
трения дерново-подзолистой средне¬
суглинистой почвы с увеличением
влажности и удельного давления на
поверхности контакта (по А. И
Мильцеву). Удельные давления
1 — 0,2 кг{см2\ 2 — 0,4 /сг/сж2; 3 — 0,6 кг/сл<2,.
4 — 0,8 кг/см2; 5—1,0 кг/см2.
392
а с увеличением влажности почвы коэффициент трения сначала
увеличивается до максимума, а затем, с дальнейшим увеличением
влажности почвы уменьшается, что связано с появлением на гра¬
нице раздела пленки свободной воды. Увеличение коэффициента
трения / с ростом нормального давления происходит в том случае,
если не появляется свободная вода на границе раздела и пропор¬
ционально этому росту растет площадь истинного контакта. Часто
в опытах этой пропорциональности не наблюдается, и тогда /, вы-
т
численный по формуле /= , с ростом N .падает.
Обобщенные Г. Н. Синеоковым данные величины коэффициен¬
та трения / по различным почвам представлены в табл. 322.
Таблица 322
Коэффициент трения f почвы о сталь и угол трения <р при удельном давлении
0,2-=-1,0 кг/см- и скорости скольжения Уг^0,5 м!сек
Почвы
/
<р
Песчаные
Песчаные
Легко- и
Тяжелые
и супесчаные (сыпучие) ....
и супесчаные (связные) ....
среднесуглинистые
суглинки и глины
0,25—0,35
0,35-0,50
0,50-0,70
0,60—0,90
14°—19°30'
19°30'—2б°30'
26°30'—35°
31-42°
Меньшее значение f всех почв, за исключением связных песча¬
ных и супесчаных, соответствует низкой влажности почвы, а боль¬
шие— высокой влажности почвы.
(Сопротивление почвы различным видам дефор¬
маций. Под деформацией почвы понимают разрушение ее естест¬
венного сложения, изменение взаимного расположения слагающих
ее частиц, агрегатов, комков, а также разрушение последних, если
нагрузка превышат их прочность при сжатии, растяжении и т. п.
Известны три основных вида деформаций: разрыв, сжатие, сдвиг.
Наиболее энергоемкой деформацией является сжатие. Силам
сжатия (Противодействуют Bice (виды сцепления поч(Вы (молекуляр¬
ные силы сцепления твердых частиц, химические связи, менисковые
силы поверхностного натяжения воды, трение зацепления и при¬
липание), упругие силы твердых частиц (агрегатов, комков), воды,
сжатого воздуха. Разрыву противодействуют только силы сцепле¬
ния, поэтому разрыв — самый малоэнергоемкий вид деформаций.
Сдвиг по энергоемкости занимает среднее положение. Все назван¬
ные выше силы зависят от многих факторов: типа почвы ,(содержа¬
ние гумуса), механического и минералогического состава, (прочнос¬
ти и водопрочно(сти структурных отдельностей, плотности почвы,
ее (влажности и степени задернело|сти.
Величины сопротивления глинистой черноземной почвы разры¬
ву, сжатию и сдвигу приведены в табл. 323. Сопротивление почвы
393
Таблица 325
Временное сопротивление растяжению, сжатию и сдвигу глинистого чернозема
(по Я. М. Жуку)
Растяжение
Сжатие
Сдвиг
влажность
почвы. %
ар , г/см*
влажность
почвы, %
аСЖ|
влажность
почвы, %
т, г!см*
21—23
61,8
12-16
1080,0
15-17
122,1
23—23
52,5
19-22
980,0
20-24
98,6
26—28
50,0
22-24
650,0
—
—
различным видам деформации изучено слабо. В последнее время
этот пробел несколько восполнен по сдвигу.
Сопротивлением почв сдвигу (срезу) -называют макси¬
мальное боковое (тангенциальное) давление, оказываемое на поч¬
ву, ib результате .которого наступает «смещение по образовавшейся
плоскости раздела одной части почвы по другой.
Сопротивление почв сдвигу обусловлено силами сцепления
и силами внутреннего трения, развивающимися между частицами
и агрегатами почв.
Показателем величины действующих в почве сил внутреннего
трения является коэффициент внутреннего трения. Сцепление вы¬
ражается или в абсолютных величинах (кг/см2), или коэффициен¬
том сцепления. Общее сопротивление почв сдвигу выражается
в кг/см2у а также через коэффициент сдвига.
Природа прочности или сопротивления почвы сдвигу находит
свое объяснение в проявлении молекулярных сил, в силах водно¬
коллоидных пленок, создающих среду, обладающую той или иной
механической прочностью, а также связывающей (клеящей) и рас¬
клинивающей способностью воды, электростатическим притяжени¬
ем между частицами, кристаллизационными связями и т. п.
Величина сопротивления почв сдвигу непосредственно зависит
от влажности почвы, нормального давления на почву, порозности
или уплотненности почвы, скорости сдвига, механического состава
и структурности почвы, возделываемой культуры, типа обработки
почвы и т. п.
На рис. ИЗ представлена зависимость сопротивления связан¬
ных почв сдвигу (срезу) от увеличения нормальной нагрузки.
Как сопротивление сдвигу, так и внутреннее трение и сцепление
обусловливают основную часть (40—'60%) сопротивления почвы
рабочим органам почвообрабатывающих машин (особенно в сухой
почве). Это сопротивление проявляется \кж при сдвиге (срезе,
сколе) почвы лемехом плуга, так и при деформациях сдвига при
подъеме пласта почвы по криволинейной поверхности отвала
плуга.
394
Рис. ИЗ. График зависимости сопротивления
сдвигу т от .вертикальной нагрузки Р
(по П У. Бахтину).
Сопротивление сдвигу, (внутреннее прение «и оцепление оказыва¬
ют большое влияние на работу почвозацепов ходовых частей трак¬
торов и транспортных машин. Эти же силы определяют устойчивость
почвы против сжимающих и расклинивающих нагрузок (несущая
способность), против ©одной и ветровой эрозий, а также определя¬
ют устойчивость откосов оросителей, дренажных канав и т. п.
Ниже в табл. 324—327 приводятся показатели сопротивления
сдвигу (ts), коэффициентов внутреннего трения (/), сцепления (С)
при различной влажности и нормальной нагрузке для дерново-под¬
золистой почвы, мощного чернозема, южного чернозема, темно¬
каштановой тяжелосуглинистой почвы и серозема.
'Коэффициенты внутреннего трения сдвига и сцепления получе¬
ны расчетным путем по данным сопротивления сдвигу (кг/см2)
при разных нормальных нагрузках на образец почвы в опытах.
Данные сопротивления сдвигу получены на образцах почвы
с ненарушенным сложением до пахоты, из различных генетических
горизонтов.
Сопротивление сдвигу в горизонте Si значительно больше, чем
в горизонтах Апах и А2В1.
С увеличением нормальной нагрузки сопротивление сдвигу
увеличивалось, с увеличением влажности — уменьшалось. Коэф¬
фициенты внутреннего трейия и сцепления с увеличением влаж¬
ности почвы также уменьшались.
^Коэффициенты сдвига почвы ^ _Т. снижались с увеличе¬
нием нормальной нагрузки и с увеличением влажности.
Закономерность изменения сопротивления сдвигу от изменения
влажности почвы подчиняется уравнению гиперболы.
На рис. 114 показаны кривые изменения сопротивления почв
сдвигу, нанесенные по расчетным данным, полученным при помо¬
щи эмпирических уравнений гиперболы. На графике точками обо¬
значены опытные данные, которые мало отличаются от расчетных.
395
1мг гмг змг шг
нгп
на
Рис. 114. Зависимость сопротивления сдвигу генетических горизонтов дгрново-
подзолистой почвы от влажности Горизонты
пахотный ^Пах > подзолистый переходный — В{А2, иллювиальный — Ви МГ — максималь¬
ная гигроскопичность почвы в единицах, НГП — нижняя граница пластичности, ИВ — наи¬
меньшая общая влагоемкость почвы (по П У. Бахтину)
во
к 5,0
ко
зо
2.0
L0
в,
\
А,
А 2 \
Апа\
|\ N
< V д
о
\ •
°
Д Д
•
•
д
^ г» t
.О
5 10 15 20
Влажность почбы в весобых %
—i i I 1—
25
/МГ
2МГ
ЗМГ
4мг
нгп
Рис. 115. Зависимость сопротивления сдвигу генетических горизонтов серой лес¬
ной оподзоленной почвы от влажности. Горизонты*
пахотный—i4nax; подзолистый переходный — А\А2, иллювиальный — Вх (по П У Бахтину).
Влажность почвы в °/о к весу сухой, почвы
/МГ 2МГ НГП змг нв
Рис. 116 Зависимость сопротивления сдвигу генетических горизонтов типичного
мощного чернозема Молдавии от влажности почвы Горизонты,
пахотный — Апах , подпахотный гумусовый — At; иллювиальный — В{ (по П У Бахтину).
О 5 /0 /5 20 25" 30
Влажность почвы в % к весу сухой почвы
I 1 ! I !_
/МГ 2МГ НГП ЗМГ нв
Рис. 117. Сопротивление сдвигу генетических горизонтов южного чернозема Ни¬
колаевской области. Горизонты:
пахотный — Апах. подпахотный гумусовый — Аи иллювиальный карбонатный — Вх, МГ — мак¬
симальная гигроскопичность, %, НГП — нижняя граница пластичности НВ — наименьшая
или общая влагоемкость почвы (по П У. Бахтину)
На дерново-подзолистых почвах сопротивление сдвигу начина¬
ет уменьшаться уже при небольших увеличениях влажности—1—
4%. Резкие его уменьшения заканчиваются при влажности
11-15%.
На рис. 116 представлены показатели сопротивления сдвигу (Г)
серой лесной оподзоленной среднесуглинистой почвы под клевером
с тимофеевкой второго года пользования.
Величины сопротивления сдвигу как в пахотном, так и в более
глубоких генетических горизонтах серой лесной оподзоленной
среднесуглинистой почвы под клевером и тимофеевкой второго го¬
да пользования несколько больше, чем на дерново-подзолистых
поч!вах. Изменение (уменьшение) сопротивления сдвигу серых лес¬
ных почв также начинается с минимальных значений влажности
1ПОЧ1ВЫ, iKaiK и на дерново-подзолистых почвах, но резкие изменения
деформации заканчиваются при более высоких влажностях— 19—
20%, после чего сопротивление сдвигу достигает минимума
и в дальнейшем изменяется постепенно.
В табл. 325 и на рис. Мб представлены данные сопротивления
сдвигу типичного мощного тяжелосуглинистого чернозема Молда¬
вии (дер. Иванча) под кукурузой, посеянной по кукурузному
предшественнику.
Чернозем имел слитое сложение, приобретенное благодаря
почвенным особенностям и посеву без вспашки (по лущевке). Это
сказалось на резком увеличении сопротивления пахотного слоя
чернозема сдвигу при малых значениях влажности.
Таблица 324
Показатели сдвига дерново-подзолистой почвы при различной влажности
и нормальной нагрузке (ЦМИС)
Объемный вес,
Влажность,
Сопротивление сдвигу при различной нор¬
мальной нагрузке, кг\см1
Коэффи¬
циент
Коэффи¬
циент сцеп¬
г См1
0
0,5
1,0
2,0
внутрен¬
него трения
/
ления поч¬
вы С,
K2JCM1
Апах (5—15 см)
1,42
3,6
1,70
2,00
2,60
0,60
1,40
1,30
6,5
0,80
1,10
1,65
0,51
0,54
1,31
7,8
0,77
1,00
1,50
0,47
0,56
1,44
15,4
0,65
0,80
1,20
0,40
0,40
1,40
20,3
0,55
0,75
1,15
0,40
0,35
1 ,52
25,4
0,30
0,50
0,80
0,33
0,14
1,46
30,2
0,35
0,50
0,85
0,33
0,19
А2В, (32-37)
1,39
1,7
2,10
3,15
4,75
1,77
1,22
1,56
4,7
1,75
2,50
3,90
1,43
1,03
1,50
7,3
1,35
1,90
2,55
0,80
0,95
1,41
п,з
0,70
0,90
1,30
0,40
0,50
1,51
15,7
0,50
0,75
1,20
0,47
0,27
1,51
20,8
0,40
0,60
1,05
0,43
0,18
398
Рис. 118 Зависимость сопротивления сдвигу темно-каштановой тяжелосуглииис-
той почвы Одесской области от влажности Горизонты*
пахотный — Лпах, иллювиальный — В,, МГ — максимальная гигроскопичность в единицах,
НГП — нижняя граница пластичности, НВ — наименьшая или общая влагоемкость почвы
Нормальная нагрузка N=\ mjcM2 (по П. У. Бахтину)
Как видно из таблицы, резкие уменьшения сопротивления сдви¬
гу чернозема заканчиваются примерно при влажности 26%, в то
время как для Дерново-подзолистых почв это наблюдается при
влажности 11—15%, серых лесных—19—20%.
Несколько другие показатели сопротивления сдвигу обнаружи¬
ваются для южного карбонатного тяжелосуглинистого чернозема
Николаевской области. Образцы для опытов взяты из-под стерни
озимой пшеницы.
На рис. 117 видно, что сопротивление сдвигу южного чернозема
заметно ниже сопротивления сдвигу типичного чернозема Молда¬
вии. Пахотный слой южного чернозема имеет меньшее сопротивле¬
ние »ощвигу, 'чем .нижележащие горизонты по(ч)вы.
Наиболее резкие перегибы кривых зависимости сопротивления
сдвигу южного чернозема от влажности заканчиваются при влаж-
399
Таблица 325
Показатели сдвига типичного мощного чернозема Молдавии при различной
влажности и нормальной нагрузке
Объемный вес
Влажность,
Сопротивление сдвигу при различной
нормальной нагрузке, кг{см*
Коэффи¬
циенты
Коэффи¬
циент сцеп¬
до н во время
сдвига, г/см1
%
0,5
1.0
2,0
внутрен¬
него тре¬
ния /
ления поч¬
вы
С , кг1см*
Адах (5—15 см)
1,83-1,83
6,0
13,0
13,0
13,0
—
—
1,81—1,83
17,0
2,20
2,75
3,9
1,13
1,64
1,29-1,38
23,6
0,70
1,00
1,5
0,53
0,44
1,30—1,35
28,7
0,55
0,70
1,00
0,30
0,40
1,31—1,34
32,7
0,40
0,50
0,75
0,23
0,28
Ai (30—40 см)
1,52-1,57
10,6
3,50
4,70
7,0
2,33
2,34
1,38-1,42
14,2
2,30
2,60
3,30
0,67
1,96
1,38-1,50
17,6
1,60
2,15
3,20
1,07
1,07
1,33-1,40
20,2
1,10
1,60
2,55
0,97
0,62
1,38-1,49
26,0
0,55
0,75
1,20
0,43
0,33
1,27-1,36
31,2
0,40
0,60
1,00
0,40
0,20
ности 25—27%, что отличает этот чернозем от дерново-подзолис¬
тых, лесных почв и от типичного чернозема Молдавии.
Наличие данных по сопротивляемости сдвигу южного черно¬
зема может служить для расчета усилий резания почв при вы¬
полнении мелиоративных работ, проводимых в Николаевской об¬
ласти. В табл. 326 и на рис. 118 приведены показатели -сопротивле¬
ния сдвигу для темно-каштановой почвы Одесской области.
В табл. 327 представлены данные сопротивления сдвигу ороша¬
емых и светлых сероземов Гиссарской и Вахшской долин Таджи¬
кистана.
Кроме расчетного метода по показателям сопротивления
сдвигу, сцепление определяют также и прямыми методами (сдвиг
без нормальной нагрузки). Установлено, что величины расчетного
и непосредственно полученного сцепления близки между собой.
Для пахотного слоя дерново-подзолистых, серых лесных почв,
черноземов и темно-каштановых почв сцепление, полученное пря¬
мым методом, представлено на рис. 119.
На рис. 120 представлены кривые зависимости коэффициентов
внутреннего трения пахотного слоя почвы от изменения ее влаж¬
ности.
Сопротивление почв сдвигу (срезу) зависит также от плотности
сложения.почвенных частиц. Чем больше эта плотность, тем боль-
400
Рис. 119. Сцепление почвенных частиц в пахотном слое основных типов почв
европейской части СССР в зависимости от влажности (по П. У. Бахтину):
/-дерново-подзолистая почва, 2 — серая лесная оподзоленная почва, 3 — типичный мощный
(слитый) чернозем, 4 — южный чернозем, 5 — темно-каштановая тяжелосуглинистая почва
(Одесская область), 6 — темно каштановая среднесуглинистая почва (Херсонская область),
МГ и МГ|—максимальная гигроскопичность сильно- и малогнгроскопичных почв, НГП и
ИГПХ — нижняя граница пластичности мало- и высокопластичных почв, НВ — наименьшая
или полевая влагоемкость почв
ше сопротивление сдвигу. Эта зависимость подчиняется уравнению
прямой (рис. 121 и 122).
,На рис. 123 представлены показатели сопротивления почвы
сдвигу гусеницами трактора на черном пару и стерне озимой пше¬
ницы (террасовый чернозем Никопольского района Днепропетров¬
ской области).
Из рисунка видно, что при повышении влажности почвы до
18—19% сопротивляемость сдвигу увеличивается, так как при
увлажнении сухие раздельные komikh (увеличивают между собой
связность (сцепление). С повышением плотности почвы (были
сняты верхние 6 см рыхлой почвы) сопротивляемость сдвигу еще
более увеличивается. При влажности пара 25% сопротивляемость
26 Заказ 7393
401
Таблица 326
Показатели сдвига темно-каштановой тяжелосуглинистой почвы при различной
влажности и нормальной нагрузке
Озимая пшеница по лущевке кукурузища
(Одесская область)
Объемный вес
до и во вре\1я
сдвига, г]смл
Влажность,
Сопротивление сдвигу при
различной нагрузке Г, кг сч2
0,5
1,0
2,0
Коэффи¬
циент
внутрен¬
него тре-
нит /
Коэффи¬
циент сцеп¬
ления поч¬
вы С,
к г, см2
Апах (Ю—12 СМ)
1,58-1,60
8,5
3*80
5,45
8,60
3,20
2,20
1,59-1,62
10,2
з;5о
4,30
5,90
1,60
2,70
1,61—1,64
12,9
1,00
1,40
2,10
0,73
0,64
1,52—1,57
17,7
0,70
1,05
1,80
0,73
0,34
1,63-1,68
20,9
0,60
0,80
1,20
0,40
0,40
1,40-1,50
26,0
0,30
0,40
0,80
0,33
0,14
А] (28—30 см)
1,56-1,61
6,5
4,20
5,00
6,50
1,53
3,44
1,56-1,60
9,0
4,90
6,00
8,10
2,13
3,84
1,43—1,49
11,4
2,15
2,75
4,05
1,27
1,52
1,48-1,54
19,9
0,80
1,10
1,70
0,60
0,50
1,42-1,50
24,9
0,30
0,60
1,10
0,53
0,04
Bi (42—44 см)
1,49-1,51
10,5
4,00
5,06
6,00
1,33
3,33
1,46-1,48
15,8
0,90
1,30
2,10
0,80
0,50
1,00-1,49
19,7
0,70
0,90
1,20
0,47
0,52
1,47-1,53
24,7
0,40
0,50
0,70
0,20
0,30
сдвигу (4-я линия) снижается до первоначальной 1-й линии (сухая
рыхлая почва). С повышением вертикального давления сверх
0,9,5 кг/см2 сопротивление сдвигу падает. На стерне озимой пше¬
ницы сопротивление сдвигу выше, чем на черном пару, в связи
с наличием корневой системы. С достижением величины нормаль¬
ного давления 1,2 кг!см2 сопротивляемость почвы сдвигу на стерне
резко падает.
Допустимые давления на почву. Применение тяжелых
машин, наряду с увеличением многократности их проходов по*
полю, приводит к тому, что из года в год происходит постепенное
все возрастающее уплотнение нижних слоев почвы.
Задача заключается в создании и применении таких машин,
удельное давление которых соответствовало бы несущей способ-
402
Рис. 120 Изменение коэффициента внутреннего трения основных типов почв
европейской части СССР в зависимости от влажности (по П У. Бахтину)
1 — дерново-подзолистая почва, 2 — серая лесная оподзоленная почва, 3 — типичный мощный
чернозем, 4 — южный чернозем, 5 — темно каштановая тяжелосуглинистая почва, 6 — темно*
каштановая среднесуглинистля почва, МГ и МГ\ — максимальная гигроскопичность мало- и
сильногнгроскопнчпых почв ПГП и НГП\ — нижняя граница пластичности мало- и высоко¬
пластичных почв, НВ и НВ\ — наименьшая или полевая влагоемкость мало- н сильновлаго-
емких почв
ности почв и не образовывалось бы глубокой колеи. Несущая
способность почво-грунтов зависит не только от почвы, но и от
площади и формы отпечатка гусеницы, колеса, конструкции под¬
весок гусеницы (жесткая, мягкая), от скорости приложения на¬
грузки. Установлено, что динамическая нагрузка гусеницы тракто¬
ра почти в два с половиной раза больше статической. При сред¬
ней статической нагрузке ,под гусеницей трактора 0,5—0,8 кг/см2
концентрация давления (ib центре гусеницы) также достигает
1,5 кг/см2, что уже близко к допускаемому пределу несущей спо¬
собности на твердо-пластичной почве.
,В литературе недостаточно данных по характеристике несущей
способности почво-грунтов, а те, что имеются, относятся больше
к грунтам. Так, например, нагрузка для прочного грунта может
быть .принята в 2,4 кг/см2, а для слабого 0,7 кг/см2. Строители
принимают допускаемое давление на глинистые грунты в твердом
26*
403
— Черный пар
1 on ди/3 w-7 г
~ 16 w 10-19%
15 W 16-19 СмЯЮ 06
4 »» 22 п М/ 25 25 %
— Стерня
5-оп27и2в w-13 17 У.
6"> 29.32,36,37w 20 22%
’,30,37 w 20 2^4
О 0,5 Q6 0JQ8 0,9 f,0 1J 1,2 1,3 14
нормальное добление, лг/смг
Рис 123 Показатели сопротивления
сдвигу обыкновенного террасового
чернозема Никопольского района
Днепропетровской области при раз¬
ной влажности пахотного слоя
(по А. С. Львову).
Рис 124 Зависимость твердости пахот¬
ного слоя от его влажности (чернозем
обыкновенный, плотномер Качинского)
/ — целина, 2 — люцерна, 3 — яровая пшени¬
ца, 4 — озимая рожь, 5 — ячмень, в — сахар
ная свекла (по П У Бахтину)
Твердость почвы Р (кг/см2), или сопротивление расклини¬
ванию (плунжером твердомера,), характеризует общее сопротив¬
ление почвы деформации. Плунжером твердомера одновременно
воспринимаются усилия на деформацию всех видов — сжатие, раз¬
рыв, сдвиг, силы трения. Однако соотношение различных видов
деформаций в величине твердости различно. При этом соотношение
не остается постоянным даже для одного и того же типа почвы
в связи с переменностью степени уплотнения, задернелости, влаж¬
ности.
Показатель твердости находится в обратной зависимости
с влажностью почвы (рис. 124) и в прямой с объемным весом.
Удельным сопротивлением почвы при пахоте назы¬
вают ту часть общего сопротивления, которая приходится на один
квадратный сантиметр площади поперечного сечения поднимаемо¬
го плугом пласта почвы. От удельного сопротивления зависит тя¬
говое сопротивление плуга.
Удельное сопротивление почвы при пахоте зависит не только
от изменения свойств почвы (механический состав, влажность,
плотность, связность и т. п.), но и от типа плугов и технологии
405
Рис. 125. Удельное сопротивление почв древнеаллювиальных равнин р. Аму¬
дарьи в зависимости от влажности пагсотного слоя © сравнении с сероземами
и луговыми почвами Ташкентской области:
/—луговые пойменные почвы; 2 — луговые приречные почвы; 3 — такырные орошаемые
лочвы; 4 — такырные почвы; 5 — болотные опустынившиеся отакырснные почвы; 6 — луго¬
вые почвы Ташкентской области; 7 — сероземы Ташкентской области (по А. А. Иванченко
и Ремневу).
вспашки (геометрическая поверхность отвала, лемехов, углов
постановки их к стенке и дну борозды, глубина пахоты и ширина
захвата корпуса, скорость пахоты и др.).
Методом пространственного динамометрирования Г. Н. Сине-
оков определил отдельно сопротивление отвала плуга (40—50%)
и лемеха (50—60%).
Коэффициенты удельного сопротивления почв
К (кг/см2) в зависимости от их механического состава представле¬
ны в табл. 328. Величина К дана за вычетом сопротивления про-
Таблица 323
Коэффициент удельного сопротивления К основных почв при пахоте, кг\см •
(данные А. Ф. Пронина)
Механический состав почвы
Тип почвы
Степень освоенности
почвы
глинистые
тяжело-
суглини¬
стые
средне-
суглини¬
стые
легко-
суглинн-
стыс
Дерново-подзо¬
листые
Целина и залежь
Травяной пласт . .
Жнивье
0,994
0,748
0,669
0,719
0,568
0,478
0,507
0,438
0, Зо4
0,408
0,308
0,259
Черноземные
Целина и залежь
Травяной пласт . .
Жнивье ....
0,923
0,884
0,639
0,721
0,582
0,499
0,531
0,456
0,361
0,403
0,323
0,252
Каштановые
Целина и залежь
1,0
0,690
0,556
0,384
Травяной пласт . .
Жнивье
0,696
0,480
0,370
0,217
406
Рис 126. Зависимость К от влажности почвы
j _ на типичном глинистом черноземе, динамометриче¬
ский корпус плуга без полевой доски (данные ВИСХОМ):
2 — на Северо-Кавказском глинистом черноземе, плуг
прицепной (данные АФИ).
таскивания плуга в борозде при влажности почвы, близкой к оп¬
тимальной (70±|Ю% полевой влагоемкости). JB этих случаях К
бывает тем больше, чем тяжелее механический состав почвы.
Для большинства бесструктурных и малоструктурных пахот¬
ных почв зависимость К от влажности характеризуется вогнутой
кривой (рис. 125) с максимумом при пониженной (за счет больших
сил сцепления) и повышенной (за счет трения) влажности.
'На хорошо структурных черноземных почвах (пашен), а также
на многих целинных почвах с развитой дерниной форма кривой
иная: минимальное К приходится не на оптимальную, а на пони¬
женную влажность почвы в связи с незначительным межагрегат-
ным сцеплением (рис. 126). Причина роста К с повышением влаж-
кг/см2
' 5 6 7 8 9 10 11 12 В км/ч
Скорость пахоты
Рис. 127. Изменение удельного сопротивления
прицепного динамометрического плуга и удель¬
ного полезного сопротивления второго корпуса:
1 — плуг ПДП-4-35, 2 — второй корпус К-35
(по П У Бахтину и В Г. Кирюхину).
407
Средняя величина прироста коэффициента удельного сопротивления
почвы (обобщение
W ниже оптимальной, ;
■0
Почва
9-12
7-9
4-6
1-3
Дерново-подзолистые
Черноземы . . .
Каштановые . . .
Желтоземы . . . .
Дерново-подзолистые
Черноземы . . . .
Каштановые . .
Серо-бурые и бурые
Желтоземы . . .
Дерново-подзолистые
Черноземы . . . .
Каштановые . . .
Серо-бурые и бурые
Желтоземы . . .
Дерново-подзолистые
Черноземы . . ,
Серо-бурые и бурые
Дерново-подзолистые
Серо-бурые . . . .
0,043
0,050
0,033
Г л и н и
0,043
0,С07
_
0,010
0,023
0,017
0,020
0,010
Тяжелосуг
—
0,037
0,033
0,017
0,067
0,013
0,010
0,103
0,033
0,023
0,013
—
0,030
—
0,017
Ср еднесу
0,040
0,033
0,023
0,013
—
0,053
0,040
0,020
0,060
0,043
0,023
0,010
0,063
—
0,040
0,013
—
0,027
0,020
0,013
0,030
0,013
—.
0,027
0,017
0,050
0,020
0,030
—
0,020
JI е г к о с у
0,003
0,010
0,007
Супе
0,017
0,017
Примечание. Используя данные таблицы и среднемноголетнюю влаж
ление.
ности состоит в смятии почвы у поверхности отвала, увеличении
площади истинного контакта, а следовательно, и сил трения. На
целине с ростом влажности увеличивается прочность корней мно¬
голетней растительности, чем обусловлен несколько более крутой
подъем кривой. Величина К в зависимости от влажности изменя¬
ется на 10—©0 %.
408
Таблица 329
почвы (кг/см2) на каждый процент снижения или увеличения влаги
А. Ф. Пронина)
Прирост К при
оптимальной
W выше оптимальной, %
влажности,
кг/см*
1-3
4-6
7-9
10-12
13-15
16-18
стые
0,65
0,0017
0,030
0,033
0,040
0,043
0,62
0,003
0,027
—
—
—
0,67
—
0,010
—
—
—
0,64
0,013
—•
—
—
—
линистые
0,45
0,017
0,023
0,040
—
—
0,050
0,41
—
0,027
0,047
—
—
—
0,46
0,020
0,027
0,037
—
—
—
0,53
0,013
0,037
0,057
0,077
—
—
0,47
0,013
0,020
0,033
—
—
—
глин'и стые
0,33
0,013
0,030
0,037
0,047
0,34
0,010
0,023
0,043
0,060
—.
0,36
0,017
—
0,023
—
—
0,45
0,007
0,043
0,067
0,083
—
0,41
0,010
0,017
0,030
—
*“
глинистые
0,27
0,010
0,020
0,027
0,040
0,043
0,32
0,007
0,010
0,027
0,027
0,030
0,34
0,007
0,017
0,030
0,053
—
счаиые
0,19
0,017
0,020
0,030
0,033
—
0,28
0,017
. 0,023
0,057
0,063
— *
иость почвы (зоны), можно определить типичное зональное удельное сопротив-
Средняя величина прироста К на каждый процент снижения
или увеличения влаги почвы относительно оптимальной представ¬
лена в табл. 329.
Удельное сопротивление почвы в зависимости от объемного
веса представлено в табл. 330. Оно находится в прямой зависи¬
мости от плотности (объемного веса) с коэффициентом корреляции
409
Таблица 330
Удельное сопротивление почвы в зависимости от объемного
веса (И. К. Макарец)
Почва
Поле севооборота
Влажность
почвы при
определе¬
нии К, %
Объемный
вес, кг/см?
К, кг\ся?
а) По показаниям модели плуга в масштабе 1 :5
Чернозем южный
тяжел осуглинистын
1) яровая пшеница:
27,2
1,215
колея
вне колеи ....
28,2
0,965
2) ячмень:
колея
19,6
1,348
вне колеи . . . .
18,5
1,250
3) кукуруза:
20,8
рядок (гнездо) . .
—
междурядье ....
20,8
б) По динамометрическому плугу ПДН — ВИСХОМ
Дерново-луговая
4) шестилетняя залежь
11,8
1,490
солонцеватая легко-
суглинистая
3,6
1,640
То же, несолонцеватая,
То же
сильно уплотненная
скотом
То же, менее плотная
» »
7,2
1,460
Дерново-луговая
» »
14,7
0,953
среднесуглинистая
0,364
0,232
1,037
0,558
0,730
1,140
0,592
0,601
0,340
0,264
700 | !>
600
4Я71§
Скорость движения, нм/ч ^
—о— К~35(контроль) ■ НСШ Of ООО ~3
НСш 0IM0-2 кеш 01, ооо - /
КС В 0/, ООО - / х— ПСБ О/, ООО ~2
Рис. 128. Зависимость удельного сопротивления
от .скорости движения скоростных динамометри¬
ческих корпусов (по П. У. Бахтину и В. Г. Кирю-
хину).
410
Таблица 331
Среднее удельное сопротивление почвы К и пределы его изменения
на отдельно взятом поле (учебное хозяйство Воронежского СХИ)
(И. К. Макарец)
Почва
Агрофон
Влажность почвы (от¬
носительная) от поле¬
вой влагоемкости, %
Я,
кг/см2
кг[см2
с, %
Коэффициент
is
•» max
а.
£
Чернозем выщело¬
Вико-о вес
50,0
0,377
0,130
41,5
1,25
ченный супесчаный
70,0
0,355
0,137
40,9
1,62
Чернозем выщелочен¬
Озимая рожь . . . .
56,0
0,306
0,161
52,8
1,81
ный суглинистый
78,8
0,383
0,251
65,5
2,14
Клевер четырех лет . .
49,0
0,473
0,206
43,6
1,33
78,6
0,550
0,254
46,1
1,52
Целина
82,0
0,689
0,193
32,7
1,08
Чернозем типичный
Вико-овес
50,0
0,451
0,320
70,9
2,3
тяжелосуглинистый
Озимая пшеница . . .
Долголетняя залежь с
72,5
0,390
0,204
52,3
1,83
дорогой на ней . . .
70,0
0,674
0,206
31,2
1,2
Чернозем типичный
Дорога на залежи . .
50,0
0,651
0,401
61,6
2,08
Вико-овес
72,3
0,369
0,167
45,2
1,44
глинистый
70,5
0,422
0,194
46,0
1,66
Ячмень
75,6
0,366
0,360
48,0
2,32
7 8 9 10 11 12 13 /4 15 им/ч
Скорость движения
НСБ01,000-1
КШ 01000-2 хеш О,,000-!
КСШ 0Ш0-3 * НСБ 01'000~2
Рис. 129. Зависимость удельного сопротивления
от скорости движения плуга со скоростными кор¬
пусами (по П. У. Бахтину и В. Г. Кцрюшну).
411
Поправочные коэффициенты удельного сопротивления почв при вспашке
Факторы, влияющие на величину поправочных
механический
состав почвы
Л
агрофон
глубина пахоты, почвоуглуб¬
ление, см
nv
Легкосугли¬
нистая
Средиесуг-
лииистая
Тяжелосуг-
лииистая
Глинистая
1,0
1,20—1,60
1,80-2,00
2,0-2,8
Стерня зерно¬
вых яровых нелу¬
щеная
Стерня зерно¬
вых яровых луще¬
ная
Стерня озимых
нелущеная
Стерня озимых
лущеная
Картофель
Кукуруза
Пласт трав 1—
2 года при уро¬
жае до 20 ц/га
Пласт трав 1 —
2 года при уро¬
жае более 20 ц/га
Пласт 3-х лет
при урожае боль¬
ше 20 ц/га
Целина и зале
жи больше 10 лет
1,0
0,94
1,03
0,97
0,90
1,10
1,17
1,25
1,37
1,50
1,90
Пахота на 20—22
» » 15—118
» 23—27
» 28—32
» 20—22
Почвоуглубление на 9
Почвоуглубление на 15
Пахота вырезными кор¬
пусами на 20—22
То же, иа 23—27
Безотвальное рыхление
на 18—22
То же, на 28—32
/7К- поправочный коэффициент.
И, и г/см 2
10095,186,9 69,8
%
9,3 19 281
22132 276
96к 1069
Частота
Ри«с. 130. Чернозем типичный, глинистый. Влажность
28,3% (75,6% относительной). Ячмень.
0---^-! =2,32 (данные И. К. Макарец).
U, oDu
1,0
0,88
1,06
1,26
1,13
1,24
0,92
1,01
0,95
0,98
412
Таблица 332
(обобщение А Ф. Пронина с некоторым добавлением И К Макарец)
коэффициентов удельного сопротивления
засоренность
кустарником
як
завапуненность почвы
(каменистость)
Пк
действие полива
Пк
Без засорения
1,0
Незавалунен-
ные
1,0
Без полива, глубина
пахоты 20 см
1,0
Слабое засо¬
рение
1,22
Слабо завалунен-
ные
1,15
Полив в течение веге¬
тации
1,27
Среднее засо¬
рение
1,33
Средне завалу-
ненные
1,25
Без полива, глубина
пахоты 30 см
1,00
Сильное засо¬
рение
1,50
Сильно завалу-
ненные
1,60
Полив, глубина пахо¬
ты 30 см
1,16
_ _ Таблица 333
Состав почвы в СССР по типам и их удельному сопротивлению
(по состоянию на 1966 г., обобщения А Ф Пронина)
Тип почвы
Посевная
площадь
Удельное
' сопротивление, KZjCM1
до 0,40
0,41-
-0,55
0,56-
-0,75
0,76-
-1,10
1,2-
1,3
<\э
5
о?
<\э
X
ч
X
ч
с\
53
м
ч
*
«V»
X
4
5
о?
<\э
X
£
Подзолистые . . - .
40,0
18,2
5,7
14,3
18
44,8
10,3
25,8
5,4
13,5
0,6
1,5
Черноземные
158,2
72
14,7
9,3
61,1
38,5
60,1
37,9
19,8
12,5
2,8
1,8
Каштановые
12,5
5,7
2,9
23
4,7
37,6
3,7
29,5
1,2
9,8
0,01
0,1
Сероземы
6,2
2,8
0,6
9,8
1,6
25,7
2,7
43,9
1,3
20,6
—
—
Почвы другие . . . .
2,8
1,3
0,8
29,4
1,1
37,7
0,8
30,0
0,1
2,9
—
—
Итого
220
100
32,1
14,6
85,4
38,8
73,7
33,5
26,2
11,9
2,6
1,2
413
Таблица 334
Средние значения удельного сопротивления почв при работе борон,
культиваторов, сеялок, лущильников (данные ГОСНИТИ)
Наименование работ, машин и орудий
Удельное сопротив¬
ление (при скоростях
4—6 км/час), кг/м*
Боронование боронами «Зигзаг» в одни след:
всходов озимых
40—50
» зяби
50-60
Сплошная культивация культиваторами:
на глубину 6— 8 см
120-160
» » 10—12 »
160—200
Сплошная культивация с одновременным боронованием:
на глубину 6— 8 см
160-200
» » 10—12 »
200—240
Посевы озимых:
24-рядными прицепными сеялками
100—140
узкорядными прицепными сеялками
140—180
Лущение стерни
110—130
Дискование паров и зяби
140-160
Лущение засоренной очень влажной стерни и дискование
тяжелых почв
200—240
Междурядная обработка кукурузы и подсолнечника:
на глубину 6— 8 см
80—90
» » 8—10 » .
110-120
» » 10—14 »
120—140
Междурядная обработка кукурузы и подсолнечника с под¬
кормкой
130-150
0,85—0,98, за исключением легких почв и задернелых агрофонов
(целина, пласт многолетних трав).
Удельное сопротивление почвы (динамометрического корпуса),
прицепного плуга и скоростных корпусов в зависимости от скорос¬
ти движения представлено на рис. 127, 128, 129 (данные П. У. Бах¬
тина и В. Г. Кирюхина). С ростом скорости на 1 км/ч К увеличи¬
вается на 5—ilO%. -Скоростные корпуса снижают К почвы (плуга)
по сравнению со стандартным корпусом на 10—<16%.
Для расчета запаса прочности плугов необходимо знать макси¬
мальные кратковременные значения К и его колебания. На любом
отдельно взятом поле (подтипе почв) средние, максимальные и ми¬
нимальные величины К характеризуются, как это показано
в табл. 331 и <на рис. 130.
Максимальные кратковременные значения К превышают сред¬
нее значение в 1,2—2,3 раза.
Усредненные поправочные коэффициенты удельного сопротив¬
ления почв при пахоте в зависимости от механического состава,
агрофона, глубины пахоты, засоренности почвы корнями кустар¬
ников и камнями, полива (распыление почвы при действии гидро¬
статического давления) представлены в табл. 332.
414
За единицу поправочного (коэффициента Пк принято .минималь¬
ное значение К при данном факторе.
Структура почвенных типов пахотных почв СССР по удельному
сопротивлению представлена в табл. 333.
Средние значения удельного сопротивления почв при работе
других почвообрабатывающих машин представлены в табл. 334.
Это сопротивление зависит главным образом от типа машины,
орудия.
В настоящее время для поч1в, (подверженных ветровой эрозии,
создана специальная группа почвообрабатывающих машин и сея¬
лок. Удельное сопротивление п.ри их работе на суглинистых /кар¬
бонатных почвах представлено в табл. 335.
Т а б л и ц а 335
Удельное сопротивление почв при работе машин в районах,
подверженных ветровой эрозии (по даниьш МИС, обобщения Н. А. Китаева)
Наименование технологической операции и машины
Удельное сопро¬
тивление при
скорости
6-8 км/ч, кг!см'2
Безотвальная обработка «а глубину 20—28 см плоскорезом-
глубокорыхлителем КПГ-250
0,40—0,47
Безотвальная обработка на глубину 22—26 см плоокорезом-
глубокорыхлителем КПГ-2-150
0,49—0,58
Безотвальная обработка на глубину 10—16 см культиватором-
плоокорезом КПП-2,2:
с одной лапой
0,30—0,41
с двумя лапами
0,27—0,37
Предпосевная обработка на глубину 8—9 см тяжелым культи¬
ватором КПЭ-3,8:
без штанги
0,37
оо штангой
0,45
Обработка пара на глубину 8—12 см штанговым культивато¬
ром КШ-3,6 . . . ‘
0,21—0,27
Закрытие влали (рыхление на 5—8 см) на стерневом фоне
игольчатой бороной БИГ-3 . . . .
0,21—0,22
Посев стерневой сеялкой СЗС-9
0,36
Посев сеялкой-культиватором СЗС-2,1
0,51
Посев сеялками-лущильниками:
ЛДС-4А .
0,37
ЛДС-б
0,29
415
Величины удельного сопротивления пот© при «работе машин, ука¬
занных '.в та(б.л. 336, зависят от типа рабочего органа (степени кро¬
шения) и /глубины обработки. С увеличением глубины обработки
величина удельного сопротивления (возрастает в -связи ic ростом
плотности почвы и увеличивающейся потерей энергии на ее
смятие.
При использовании данных удельного сопротивления почв, на¬
пример ib расчетах то комплектованию машинно-тракторных агре¬
гатов, необходимо учитывать, что величина тяшвых усилий трак¬
торов, их эффективная мощность меняются в зависимости от несу¬
щих свойств поверхности почвы и (крутизны с$клона.
По прочности несущей поверхности все разнообразие условий
объединили в четыре класса по агрофону и ‘в три группы по типу
почвы (табл. 336).
Таблица 336
Классификация почв и агрофонов и влияние их на тяговые усилия тракторов
(объединенные данные ГОСНИТИ)
Тяговые усилия тракторов
Класс
колесных
гусеничных
прочные
почвы
средние
почвы
слабые |
почвы
прочные
почвы
средние
почвы
слабые
почвы
I. Целина, многолетняя залежь, пласт
многолетних трав, сильно уплотнен¬
ная стерня
115
108
100
108
104
100
II. .Стерня зерновых колосовых и одно¬
летних трав, поле после уборки ку¬
курузы и подсолнечника
108
100
90
104
100
96
III. Пар, поле после уборки корнеклубне¬
плодов и перепашки, междурядья
пропашных культур
100
90
80
100
96
92
IV. Поле, подготовленное под посев . .
90
90
75
96
1
92
88
416
К группе слабых почв по прочности несущей поверхности отно¬
сятся песчаные и супесчаные; (к труппе прочных — глинистые и
тяжелосуглинистые; ;к группе средних—подавляющее большинство
остальных пахотных земель.
JT а б л и ц а 337
Снижение эффективной мощности трактора ДТ-54
при работе на склонах различной крутизны
Крутизна
склона,
град
Снижение мощности (л. с.) при работе
поперек склона на скоростях
м/сек
вдоль склона на скоростях, м/сек
1,0
1,5
2,0
1,0
1,5
2,0
2
0,80
1,20
1,60
3,20
4,80
6,40
4
1,50
2,25
3,00
5,33
7,97
10,66
6
2,Ю
3,15
4,20
9,70
14,85
19,40
8
2,80
4,20
5,63
11,40
17,10
22,80
10
3,50
5,25
7,00
16,00
24,00
32,00
11
4,10
6,15
8,20
—
—
—
Снижение эффективной мощности тра'кторов в зависимости от
крутизны склона можно ориентировочно принимать по данным,
приведенным в табл. 337.
ЛИТЕРАТУРА
1. А м п л е в с к а я С. В. Определение удельного сопротивления почвы с по¬
мощью плужного корпуса. «Вопросы механизации и электрификации сель¬
ского хозяйства», вып. 1, Ташкент, 1959.
2. А а м и с е п п И. Ю., Н е й и е п е у Э. 'В. Гибрид брюквы и кормовой капус¬
ты. Изд. «Колос», М., 1964.
3. Байбаков А. 3. Исследование трения и прилипания почва — металл. «Бюл¬
летень научно-технической информации по агрономической физике», № 3.
Агрофизический ин-т, Л., 4967.
4. Бахтин П. У. Динамика физико-механических свойств почв в связи с во¬
просами их обработки. «Физико-механические свойства почвы как фактор,
определяющий условия работы сельскохозяйственных машин». Труды почвен¬
ного института имени Докучаева, т. XLV (45), изд. АН СССР, М., '1954.
5. Бахтин П. У. Физико-механические свойства почв. «Справочник конструкто¬
ра сельскохозяйственных машин», т. 3, М., 1964.
6. Б а х т и н П. У. Физико-механические свойства почвы как фактор, опреде¬
ляющий работу сельскохозяйственных машин. «Вопросы агрономической фи¬
зики», Л., 1957.
7. Безручкин И. П. Сепарация зерна воздушным потоком. «Сельхозмаши¬
на» № 5, 1949.
в. Белова Е. В., Бурмистрова М. Ф. и др. Исследование физико¬
механических свойств растений, почв и удобрений для целей проектирования
сельскохозяйственных машин. Сборник «Исследование и изыскание новых ра¬
бочих органов сельскохозяйственных машин». Вып. 4, ВИСХОМ —
УкрНИИСХОМ, М., 1967.
9. ,Б е к о в P. X., Зайцев А. И., Квасников Б. В. Прибор для опреде¬
ления физико-механических свойств плодов томатов. «Измерительная техни¬
ка в сельском хозяйстве». Онтиприбор, М., 1967.
10. Б е р г А. Бионика. «Наука и жизнь» № 6, 11966.
11. Б у р м и с т р о в а М. Ф., Воронюк Б. А. и др. Физико-механические
свойства сельскохозяйственных растений и удобрений. «Справочник конст¬
руктора сельскохозяйственных машин», т. J, М., 1960.
12. Бурмистрова М. Ф., Комалькова Т. К. и др. Физико-механиче¬
ские свойства сельскохозяйственных растений. Сельхозгиз, М., 1956.
13. Вадюнина А. Ф., Корчагина 3. А. Методы исследования физиче¬
ских свойств почвы и грунтов. Изд. '«Высшая школа», М., 1956.
14. В а д ю н и н а А. Ф., Львов А. С. Зависимость тяговых сопротивлений
комбайнов от свойств почвы и деформации почвы комбайнами. «Физико-ме¬
ханические свойства почвы как фактор, определяющий условия работы сель¬
скохозяйственных машин». Труды почвенного института имени Докучаева,
т. XLV ,(45), изд. АН СССР, М., 1054.
15. В а с и л е н к о А. А., С а в и ч П. В. Новая методика определения плотно¬
сти почвы. «Механизация и электрификация социалистического сельского
хозяйства» № 2, 1958.
16. Василенко И. Ф. Прочность связи зерна с колосом. «Сельскохозяйствен¬
ная машина» № 5, 1936.
17. Васильев А. М. Исследование физических свойств почвы. Гос. изд. Мол¬
давии, Кишинев, 1954.
418
18. Вей и л а В. Э. Исследование некоторых физико-механических свойств на¬
воза. «Сборник научных трудов Эстонской сельскохозяйственной Академии,
т. 13. Изд. Эстонской сельскохозяйственной Академии, Тарту, 1959.
19. Вор он юк Б. А., Каспарова С. А. и др. Методика изучения физи¬
ко-механических свойств сельскохозяйственных растений. ВИСХОМ, ОНТИ,
М., 1960.
20. В о р о н о в И. Г. и др. Очистка и сортирование семян. Сельхозгиз,
М., 1959.
21. Высоцкий А. А. Динамометр для аил от 0,1 до 10 кг. «Сельхозмашина»
JSTo 1, 1953.
22. Высоцкий А. А. Об определении плотности или твердости почвы плот¬
номерами. «Сельхозмашина» № 12, 1957.
23. Г а р к у ш а А. Е., Алтухов М. К. Физико-механические свойства кор¬
мовых корнеплодов. «Сельхозмашина» i№ 7, 1953.
24. Г е в о р к я п Е. А., Хачатрян Г. А. О некоторых количественных и ка¬
чественных показателях хлопка-сырца в зависимости от местоположения
коробочек. Известия АН Армянской ССР, т. 10, № 2, Ереван, 1957.
25. -Гладков Н. Г. Сепарирование семян по свойствам их поверхности.
«Фрикционные сепараторы». Часть I, вып. 26, ВИСХОМ, ЦБТИ тракторного
и сельскохозяйственного машиностроения, М., 1959.
26. Г л а д к о в Н. Г. и др. Очистка и сортировка семян по свойствам поверхности
и удельному весу. «Научно-исследовательские и опытно-конструкторские
работы», ВИСХОМ, М., 1959.
27. Глухих Е. А. Размерная характеристика клубней картофеля как основа
для проектирования машин. Доклады ВАСХНИЛ, № 11, 1949.
28. Г о к о е в А. И. Физико-механические свойства початка кукурузы. «Теорети¬
ческие и экспериментальные исследования рабочих органов кукурузосилосо-
уборочиых машин». Труды ВИСХОМ, № 47, М., 1966.
29. Г о р я ч к и н В. П. О физико-механических и агротехнических свойствах
почвы. «Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин»,
г. 2, М. — Л., 1936.
30. Г у ц а л ю к Е. А. Фпзико-механические свойства сахарной свеклы полив¬
ной зоны свеклосеяния Казахстана в период уборки. «Труды института
механизации и электрификации сельского хозяйства», т. Ill—IV, 1959.
31. Дрога л и и К. В., Карпова К- А. Разделяемость смеси пшеницы и
гальки по их аэродинамическим свойствам. «Сообщения и рефераты Всесоюз¬
ного научно-исследовательского института зерна и продуктов его перера¬
ботки». Вып. 4., М., 1953.
32. Е р е м е е в И. Д. Способ определения физико-механических свойств сжато¬
го пучка ботвы сахарной свеклы в процессе ее уборки свеклокомбайном.
«Бюллетень изобретений» № 8, Стандартгиз, М., 1951.
33. Ж е л и г о в с к и й В. А. Новый метод и прибор для определения трения
скольжения. Труды ТСХА, вып. 32, М., 1945.
34. Ж е л и г о в с к и й В. А. Экспериментальная теория резания лезвием. Тру¬
ды МИМЭСХ, вып. IX, М., 1940.
35. Жукова В. П. Обмолот початков и калибровка семян кукурузы. «Труды
Омского сельскохозяйственного института» № 39, 1959. .
36. Ж у к о в с к и й П. М. Культурные растения и их сородичи. Изд. «Советская
наука», М., 1950.
37. Жук Я. М., Рубин В. Ф. О сопротивлении почвы различным деформа¬
циям. «Почвообрабатывающие машины», вып. 3, М. — Л., 1940.
38. 3 е н к о в Р. Л. Механика насыпных грузов. Изд. «Машиностроение»,
М., 1964.
39. Зотов В. А. Одределение критической скорости бесподиорного среза
стеблей. «Теоретические и экспериментальные исследования рабочих органов
кукурузосилосоуборочных машин». Труды ВИСХОМ, № 47, М., 1966.
40. И шли.некий А. Ю. Разрушение не вполне упругих материалов. «Работы
по теории, расчету и производству сельскохозяйственных машин». Сборник
статей, ВИСХОМ, М., 1940.
419
41. Качин ск ий Н. А. Механический и микроагрегатный состав почвы, ме¬
тоды его изучения. Изд. АН GCCP, М., 1958.
42. К а ч и н с к и й Н. А. Оценка основных физических свойств почв в агроно¬
мических целях и природного плодородия их по механическому составу.
^Почвоведение» № 5, М., 1958.
43. К о в г а н А. П. Физико-механические свойства растений как основание для
проектирования сельскохозяйственных машин. «Сборник трудов по земле¬
дельческой механике» (под редакцией В. А. Желиговского). Сельхозгиз,
М., 1952.
44. К о р о в и н Ф. Н. Зерно хлебных, бобовых и масличных культур. «Заготиз-
дат», М., 1964.
45. К о л ы ш е в П. (П. Задачи и методы изучения физических свойств семян.
«Вестник сельскохозяйственной науки» (механизация и электрификация),
вып. I, М., 1940.
46. К о м а р о в Н. С. Коэффициент трения немолотого хлеба, соломы и зерна
важнейших зерновых культур. «Сельскохозяйственная машина» № 3, 1934.
47. К о р б у т В. А. и Л и п о в Ю. Н. Промышленная гидропоника выра¬
щивания зеленого корма. НИИНАвтопром, М., 1966.
48. К о р о б о ч к и н И. В. и др. Прибор для определения механических
свойств стебля. «Селекция и семеноводство» № 5, 1957.
49. К о ш е в н и к о в Г. А. Изучение технологических свойств хлопковых коро¬
бочек, влияющих на процесс работы пневматических уборочных органов.
Известия АН УзССР, № 4, Ташкент, 1954.
50. К р а г е л ь с к и й И. В. Физико-механические свойства лубяного сырья.
«Теория, конструкция и производство сельскохозяйственных машин». (Под
редакцией академика Горячкина В. П.), т. II, М., 1936.
51. К р а г е л ь с к и й И. В. О разрушении стебля лубяных растений. «Сельско¬
хозяйственная машина» № 5, 1936.
52. К р а г е л ь с к и й И. В. Физико-механические свойства сельскохозяйствен¬
ных растений, как основа расчета сельскохозяйственных машин. «Работы по
теории, расчету и производству сельскохозяйственных машин». ВИСХОМ,
М., 1940.
53. К р а м а р е н к о Л. П. Сопротивление растений перерезанию. «Теория,
конструкция и производство сельскохозяйственных машин», т. II, Сельхозгиз,
М., 1936.
54. Л о к т е в Н. Я. О некоторых физико-механических свойствах кукурузных
растений. «Вестник сельскохозяйственной науки» № 2. Изд. «Кайнар»,
Алма-Ата, 1963.
55. Макарец И. К- Динамика изменения удельного сопротивления почв при
вспашке. «Усовершенствование почвообрабатывающих*машин». ЦИНТИМАШ,
М., 1962.
56. М а р к а р я н С. Е., Мкртчян Л. А. Некоторые физико-механические
свойства навоза и методы их определения. «Труды Армянского НИИЖ'ИВ»,
т. IV, Ереван, 1960.
57. Мессн ер Ю. И. Физико-механические свойства хлопчатника новых райо¬
нов хлопководства. «Сельскохозяйственная машина» № 5, 1941.
58. М и л ь ц е в А. И. Исследование и разработка не залипающих почвой отва¬
лов плуга. Сборник «Тракторное и сельскохозяйственное машиностроение»
No 1, М., 1965.
59. 'М и л ь ц е в А. И. Прилипание и трение почвы по металлам и пластмассам.
«Исследование рабочих органов сельскохозяйственных машин». Труды моло¬
дых ученых, ВИСХОМ, М., 1966.
60. Митрофанов В. С. Физико-механические свойства картофеля. «Теория,
конструкция и производство сельскохозяйственных машин», т. 5, М. — Л.,
>1940.
61. Николаев Г. А. Влияние сопротивления почвы сдавливанию на тяговое
сопротивление комбайнов. «Механизация и электрификация социалистиче¬
ского сельского хозяйства» № 8—9. Сельхозгиз, 1938.
62. О з о л Я. Г. Определение коэффициента трения навоза. Известия АН Лат¬
вийской ССР № 9, Рига, 1957.
420
63. О с в м а н И. Т. Физико-механические свойства кукурузы. «Сельхозмашина»
№ 4, 1954.
64. Орлов Н. Н. Динамика влажности зерна в период уборки урожая. «Изве¬
стия Иркутского сельскохозяйственного института», вып. VIII, 1958.
65. П е с т о в Н. Е. Физмко-механические свойства зернистых и порошкообраз¬
ных химических продуктов. Изд. АН СССР, М., 1947.
66. П о л ь с к и й М. Н. Прибор для определения объемного веса почвы. «Наука
и передовой опыт в сельском хозяйстве» № 12, 1967.
67. П о я с о в Н. П. Крошение почвы почвообрабатывающими орудиями. «Осно¬
вы агрофизики» Физматгиз, М., 1969.
68. П р о н и н А. Ф. Удельное сопротивление основных почв GCGP. Доклады
ТСХА, вып. 73, М., 1962.
69. П у с т ы г и и М. А., Левин Я. С. Классификатор обмолачиваемости и
исследование факторов, влияющих на обмолачиваемость зерновых культур.
«Сборник научно-исследовательских работ», вып. 8, ВИСХОМ, М., 1956.
70. П ь я н к о в А. И. О некоторых параметрах рядка кукурузных посевов.
«Сельхозмашина» № 9, 1952.
71. Льянков А. И. Физико-механические свойства столовых корнеплодов.
«Сборник иаучпо-нсследовательских работ», вып. 10, ВИСХОМ. ЦБТИ, М.,
1956.
72. П ь я н к о в А. И. Физико-механические свойства зерна кукурузы в различ¬
ные фазы спелости. «Теоретические и экспериментальные исследования ра¬
бочих органов кукурузосилосоуборочных машин», Труды ВИСХОМ № 47,
М., 1966.
73. Р а б и н о В1И ч М. Б. Физико-механические свойства половы и сбоины.
«Сельхозмашина» № 10, 1957.
74. Ревут И. Б. Физика почв. Изд. «Колос», М., 1965.
75. С и н е о к о в Г. Н. Проектирование почвообрабатывающих машин. Маш-
гиз, 1965.
76. С о к о л о в А. Ф. Изучение физико-механических свойств зерновых куль¬
тур. «Сельхозмашина» № 8—9, 1938.
77. Соколов А. Ф. Физико-механические свойства колосовых культур. «Тео¬
рия, конструкция и производство сельскохозяйственных машин», т. V.
М.—Л., 1940.
78. Соколов А. Ф. Трение стеблей повышенной влажности по различным
рабочим поверхностям. «Сборник научно-исследовательских работ», вып. 10,
ВИСХОМ, ЦБТИ. М., 1956.
79. Т и м о ф е е в А. Н. К методике определения повреждений картофеля. «Сбор¬
ник трудов по земледельческой механике» т. III, Сельхозгиз, М., 1966.
80. Т и м о ф е е в А. Н. Повреждаемость столовых корнеплодов при ударе.
■«Сельхозмашина» № 2, 1957.
81. Ульрих Н. Н. Оценка качества семян по физико-механическим свойст¬
вам. «Вестиик сельскохозяйственной науки» ,№ 6, М., 1957.
82. Ч а у с В. М. Физико-механические свойства картофеля. «Теория, конструк¬
ция и производство сельскохозяйственных машин», т. 2. М.—Л., 1936.
83. Физико-механические свойства почвы и растений. «Сборник трудов
ВИСХОМ». ЦИНТИАМ. М., 1963.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение . . 3
Раздел I. Методы изучения физико-механических свойств 5
Общие вопросы методов (канд. с.-х. наук Б. А. Воронюк, А. И. Пьянков) . 5
Зерновые культуры •: 30
Зерновые и зернобобовые культуры узкорядного способа посева
(канд. с.-х. наук Б. А. Воронюк) 30
Зерновые широкорядного способа посева (кукуруза) (канд. с.-х. наук
А. И. Пьянков) 40
Технические культуры >. 51
Лен-долгунец (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков, инж. В. Г. Жуков) . . 51
Хлопчатник (канд. с.-х. наук Б. А. Воронюк, инж. Ж. М. Казанцева) 58
Корнеклубнеплоды (канд. с.-х„ наук И. М. Полуночев) 60
Овощные и бахчевые культуры 64
Столовая свекла и морковь (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков) ... 64
Сахарная свекла, кормовые корнеплоды (канд. с-х. наук И. М. Полу-
ночев) 68
Капуста белокочанная (инж. М. Ф. Бурмистрова) 69
Помидоры, баклажаны, перцы (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков) , . . 72
Огурцы, арбузы, дыни, тыквы, кабачки (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков) 79
Лук репчатый (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков) 80
Плодовые культуры (инж. Л. В. Мильцева) 81
Зеленые гидропонные корма (канд. биолог, наук Е. В. Белова) 89
Удобрения \ ...... 4 • 92
Минеральные удобрения (инж. М. Ф. Бурмистрова) 92
Органические удобрения (канд. cl-х. наук С. М. Гимейн) 106
Почвы (канд. с.-х. наук И. К. Макарец) 112
Приборы для определения физико-механических свойств (канд. с.-х. наук
Б. А. Воронюк) 142
Приборы для определения сил и энергии 142
Приборы для определения показателей трения , . . 164
Приборы для определения влажности 176
Раздел II. Физико-механические свойства (числовые значения сельско¬
хозяйственных культур) 186
Общая характеристика растений полевой культуры (канд. с.-х. наук:
Б. А. Воронюк, А. И. Пьянков, Т. А. Орликова) 186
Зерновые культуры 199
Пшеница, рожь, ячмень, овес (канд. с.-х. наук А. Ф. Соколов) . . . 199
Рис (инж. М. Ф. Бурмистрова, Н. Г. Тетянко) 212
Кукуруза (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков) 226
Технические культуры 241
Лен-долгунец (доктор техн. наук И. В. Крагельский, инок. В. Г.
Жуков) . и | 241
Хлопчатник (канд. с.-х. наук Б. А. Воронюк, инж. Ж• М. Казанцева) . 249
Корнеклубнеплоды , f. . . . . 255
422
Картофель (канд с. х. наук И. М. Полуночев, инж. JI. В Мальцева) . 255
Сахарная свекла (канд. с.-х. наук И. М. Полуночев) 261
Столовые корнеплоды 263
Свекла и морковь (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков, инж. В. Ф.
Шемякина) * 263
Редис (инж. В. Ф. Шемякина) 270
Кормовые корнеплоды (инж. В. Ф. Шемякина) 274
Овощные и бахчевые 278
Капуста белокочанная (инж. М. Ф. Бурмистрова) 278
Помидоры (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков) 285
Баклажаны и перцы (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков) 296
Огурцы и кабачки (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков) 303
Арбузы (канд. с.-х. наук Б. А. Воронюк, инж. И. С. Егоров,
Е. Я. Горина) v . . . 312
Лук репчатый (канд. с.-х. наук А. И. Пьянков. инж. О. Э. Фрей) . . 317
Плодовые культуры 329
Яблони и яблоки (канд. с.-х. наук Н. В. Клемм) 329
Сливы (канд\ с.-х. наук Н. В. Клемм) 334
Вишня и черешня (иною. JJ. В. Мильцева) 340
Зеленые гидропонные корма (канд. биолог, наук Е. В. Белова) .... 342
Удобрения . . .1 347
Минеральные удобрения (инж. М. Ф. Бурмистрова) 347
Органические удобрения (канд. техн. наук Г. П. Варламов, С. Н.
Никулин) 361
Почвы (доктор с.-х. наук П. У. Бахтин, канд. с.-х. наук И. К. Макарец) . 368
Литература . . 418
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТЕ¬
НИЙ, ПОЧВ И УДОБРЕНИЙ. М., «Колос». 1970.
423 с. с илл. (Всесоюз. науч.-исслед. ин-т с.-х. маши¬
ностроения им. В. П. Горячкина (ВИСХОМ).
УДК [631.5/.9 581.1.03.08+631.43.001.5+
+631.8 : 53.001.5] : 631.3.002.56
Редакторы: JI. А. Т р е п ц о в a, JI. В. М и л ь ц е в а.
Художник Б. М. Р а г и н.
Художественный редактор 3. П. Зубрилина
Технические редакторы Н. Н. Копнина
и Н. А. У с а н о в а.
Корректор В. JI. Непомнящая
Сдано в набор 1 /XII 1969 г. Подписано к печати 11/IX
1970 г. Т 13091. Формат 60Х90‘/иб. Бумага тип. № 2. Печ.
л. 26,5. Уч.-изд. л. 27,84. Изд. № 264. Т. п. 1970 г. № 180.
Тираж 3000 экз.
Заказ № 7393. Цена 2 р. 46 к.
Издательство «Колос», Москва, К-31,
ул. Дзержинского, д. 1/19.
Областная типография Ивановского управления
по печати, г. Иваново, Типографская, 6.