Vertical forces applied to the tools having the form of straight wedge and skew-symmetrical wedge

Przedstawiono wyniki badań wpływu głębokości i prędkości skrawania na wartości sił pionowych. Badania sił działających na narzędzia o kształcie klina prostego i symetrycznego klina ukośnego o kątach wzniosu 30° i 50° oraz szerokościach 9 i 14 cm przeprowadzono w warunkach polowych w glebie o składzie granulometrycznym gliny piaszczystej przy wilgotności 12-14%. Stwierdzono, że wzrost głębokości i prędkości skrawania powodują przyrost wartości sił pionowych (zagłębiających). Wyższymi wartościami sił zagłębiających charakteryzują się narzędzia o kształcie klina prostego w porównaniu z symetrycznym klinem ukośnym. Wyższe wartości sił obserwuje się również przy skrawaniu narzędziami o większej szerokości lub mniejszym kącie wzniosu, przy czym narzędzia te charakteryzuje również wyższy gradient siły zarówno przy wzroście głębokości jak i prędkości skrawania.The vertical soil forces acting on wedge-shape and skew wedge shape tools with varied width and lift angle were measured. Investigations were conducted in field conditions in light clay soil (moisture 12%-14%). Working depth was between 4 and 16 cm and speed was between 0,5 and 3,0 m/s. It was found that vertical forces increase with increase of depth and speed. Higher vertical forces are observed for wedge-shape tool, higher width and lower lift angle

Resistance of soil to a simple wedge-shaped tool and a symmetric diagonal-wedge tool

Przedstawiono wyniki badań wpływu kształtu narzędzia na charakter przebiegu oporu w funkcji głębokości skrawania, prędkości skrawania i zwięzłości gleby. Badania sił działających na narzędzia o kształcie klina prostego i symetrycznego klina ukośnego o kątach wzniosu 30° i 50° oraz szerokościach 9 i 14 cm przeprowadzono w warunkach polowych w glebie gliniastej średniej przy wilgotności 12-15%. Stwierdzono, że kształt narzędzia wpływa istotnie na charakter zmian oporu w funkcji głębokości skrawania, natomiast nie wpływa na ten charakter w funkcji zwięzłości gleby. Przebiegi oporów w funkcji prędkości skrawania różnią się istotnie jedynie w przypadku kąta wzniosu 50° i szerokości 14 cm. W zdecydowanej większości przypadków wartości oporu skrawania klinem prostym były wyższe od oporu dla symetrycznego klina ukośnego.This paper presents results of studia on soil resistance. Research was conducted in field conditions on loamy clay soil. Models of symmetrical skew wedge-shaped and simple wedge-shaped tillage tools of 30° and 50° lift angle and with 9 cm and 14 cm tool width were used. Influence of the tool shape on the resistance force in relationship to the cone index of soil, depth of work and cutting speed were analysed. Analysis of the results obtained has proved that the tool shape significantly influences the resistance forces as far as the depth is concerned but does not influence the function of the cone index. Courses of soil resistance as a function of cutting speed do not differ significantly only for the tool width and tool angle (14 cm, 50°). Resistance forces of simple wedge-shaped tools were higher than those of symmetric diagonal wedge-shaped tools

Determination of critical pressure values on the basis of multiple one-axial soil compaction tests

Przedstawiono metodę wyznaczania nacisków krytycznych. Metoda ta różni się od metody standardowej tym, że prosta aproksymująca przebiegi eksperymentalne zagęszczania w zakresie odkształceń pierwotnych wyznaczana jest jako styczna do kilku przebiegów eksperymentalnych zarejestrowanych przy różnych wartościach naprężeń prekonsolidacyjnych. Do wyznaczania przebiegu tej stycznej opracowano algorytmy obliczeniowe i program komputerowy oparty na metodach iteracyjnych. Stwierdzono, że moduły nachylenia wyznaczonych stycznych różnią się od tych, jakie uzyskuje się przy zastosowaniu metody standardowej, co skutkuje różnymi wartościami nacisku krytycznego otrzymywanymi przy zastosowaniu obu metod.The work presents the method used to determine critical pressure values. This method differs from standard method with regards to the fact that straight line approximating experimental compaction trajectories in the scope of primary strains is determined as the tangent to several experimental curves registered for different values of pre-consolidation stress values. Computational algorithms and computer program based on iterative methods have been developed for the purposes of determining trajectory of this tangent. It has been observed that inclination modules for determined tangents differ from those obtained using the standard method, which results in different critical pressure values obtained with both methods

Influence of soil cone index on vertical forces acting on the cultivator tools

Przedstawiono wyniki badań sił pionowych działających na narzędzia o kształtach klina prostego i symetrycznego klina ukośnego skrawające glebę. Badania przeprowadzono w warunkach polowych w glinie piaszczystej o wilgotności 10,8-12,2%. Stwierdzono niemonotoniczny przebieg zmian sił pionowych przy wzroście zwięzłości gleby, który można opisać równaniem paraboli, niezależnie od kształtu narzędzia oraz prędkości i głębokości skrawania. Większe wartości sił zagłębiających oraz ich gradienty przy wzroście zwięzłości zaobserwowano przy większych głębokościach i prędkościach skrawania. Większe wartości i intensywności zmian tych sił stwierdzono również przy skrawaniu narzędziami o kształcie symetrycznego klina ukośnego w porównaniu z klinem prostym.Results of investigations on vertical soil forces acting on wedge shape and skew wedge shape soil cutting tools are presented. Research was conducted in field conditions in sandy loam soil of 10,8 to 12,2% moisture. It has been found that course of vertical forces as a soil cone index function is non-monotonic. That course can be described by parabola (quadratic) equation independent of tool shape, cutting depth and cutting speed. Higher values of sink forces and higher their gradients as a result of cone index increase were observed in higher cutting depth and speed. It was found that higher values and higher change intensity of sink forces occur for skew wedge shape tools in comparison with wedge-shape tools

Czynniki determinujace wartość oporu skrawania gleby

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów oporów skrawania gleby narzędziami o kształcie symetrycznego klina ukośnego. Pomiary prowadzono w warunkach polowych w glebie gliniastej ciężkiej, tak aby można było porównać wpływ podstawowych czynników determinujących wartość oporu skrawania. Stwierdzono, że w badanym przedziale zmienności największym wpływem na wartość oporu cechuje się głębokość skrawania, a następnie w kolejności: zwięzłość gleby, szerokość skrawania, kąt wzniosu narzędzia i prędkość skrawania. Najmniejszy wpływ na wartość oporu ma kąt przystawienia narzędzia.Examination of the influence of soil compaction, depth and width of cutting, angle of lift and tool setting and cutting speed on variability of the cutting resistance value has been presented. The tests were carried out at two levels of factors corresponding to extreme values occurring in working conditions. Measurements were taken in heavy loamy soil of 14,5 - 15,7% moisture. Within the variability interval examined the greatest influence on resistance was found to be that of cutting depth, followed by soil compaction, width of cutting, lift angle of the tool and cutting velocity. The least influence on resistance was that of tool setting angle