АГРОЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА МАШИННО-ТРАКТОРНИХ АГРЕГАТІВ НА БАЗІ WES-МЕТОДИКИ
DOI:
https://doi.org/10.32718/agroengineering2025.29.48-56Ключові слова:
агроекологія, машинно-тракторні агрегати, ущільнення ґрунту, твердість ґрунту, пенетрометр, конусний індекс (СІ)Анотація
Активне розповсюдження важких машинно-тракторних агрегатів (МТА) зумовлює загострення проблеми переущільнення аграрних угідь і оперативної оцінки агроекологічності МТА на базі сучасного розвитку методів та інструментарію террамеханіки. Складність і тривалість оцінки впливу МТА на ущільнення ґрунту згідно з нормативною базою, опрацьованою понад 30 років тому, зумовлює актуальність її оновлення на базі сучасного розвитку оцінки фізико-механічних характеристик ґрунту як опорної поверхні та впливу МТА.
Заслуговує на увагу так звана WES-методика інженерного корпусу армії США, що стала базовою в країнах НАТО для оцінки характеристик ґрунту / бездоріжжя та прохідності і мобільності руху техніки бездоріжжям. В основі оцінки стану ґрунту – твердість із оперативним визначенням пенетрометром із стандартизованим наконечником – значення так званого конусного індексу СІ (cone index) та опрацьована методологія розрахунку прохідності та мобільності руху ґрунтовими поверхнями колісних і гусеничних машин. Окрім цього, враховується ефект доущільнення ґрунту колесами наступних після першої осей, зміна тиску в шинах та інші параметри машини. Звісно, для аграрної техніки необхідне ще врахування різних типорозмірів коліс передньої та задньої осей і динаміки зміни навантажень на осі для виконання операцій з обробітку ґрунту.
Проведено експериментальні дослідження (на прикладі трактора Fendt 1038 Vario з різними типорозмірами коліс передньої і задньої осей) та замірами твердості ґрунту у системі конусного індексу СІ і плям контакту шин із ґрунтом. Отримані результати підтверджують сильний кореляційний зв'язок твердості та щільності ґрунту. Проаналізовано результати інших польових досліджень, де наявні дані щодо замірів твердості та щільності інших типів ґрунту, статистична обробка даних яких теж підтвердила факт сильної кореляції цих показників. Це дозволяє пропонувати і відповідні зміни до нормативної бази щодо агроекологічної оцінки МТА, що значно прискорює процес оцінки фізико-механічних характеристик ґрунту.
Посилання
Adamchuk, V. V., Bulhakov, V. M., Kuvachov, V. P., Holovach, I. V., Ihnatiev, Ye. I., & Chernysh, O. M. (2020). Doslidzhennia vlastyvostei postiinoi tekhnolohichnoi kolii, yaku vykorystovuiut pry mostovomu zemlerobstvi. Visnyk ahrarnoi nauky, 8 (809), 63–68. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202008-0
Bodnarchuk, A. Ye. (2021). Pidvyshchennia efektyvnosti vykorystannia kolisnoho traktora tiahovoho klasu 3,0 na poliovykh robotakh z riznymy typamy shyn. Mag. Dis., Dubliany: LNAU.
Cheriachukin, M. I., & Hryhorieva, O. M. (2019). Efektyvnist priamoi sivby na chornozemi zvychainomu vazhkosuhlynkovomu pravoberezhnoho stepu. Visnyk ahrarnoi nauky, 10 (799). 5–11. https://doi.org/20.31073/agrovisnyk201910-0.
DSTU 4428:2005. (2005). Tekhnika silskohospodarska mobilna. Metody vyznachennia dii khodovykh system na grunt.
DSTU 4521:2006. (2006). Tekhnika silskohospodarska mobilna. Normy dii khodovykh system na grunt.
DSTU 4745:2007. (2007). Yakist gruntu. Vyznachennia shchilnosti tverdoi fazy piknometrychnym metodom.
DSTU 4977:2008. (2008). Tekhnika silskohospodarska mobilna. Metody vyznachennia maksymalnoho napruzhennia v grunti pid diieiu khodovykh system.
DSTU 5096:2008. (2008). Yakist gruntu. Vyznachennia tverdosti hruntu tverdomirom Reviakina.
EOSDA Grop Monitoring. Retrieved from: https://eos.com/uk/blog/volohist-gruntu. (Accessed February 10, 2025).
Fendt 1000 Vario: Retrieved from: https://www.fendt.com/de/geneva-assets/article/26673/228925-fendt1000vario-1902-td-de.pdf. (Accessed February 10, 2025).
FENDT 1046 VARIO. DLG-anerkannt: "powermix" Leistung und Kraft-stoffverbrauch im Feld- und Transporteinsatz.DLG –Pruefbericht 7533. Retrieved from: https://www.dlg-testservice.com/de/agrartechnik-betriebsmittel/fahrzeugtechnik-traktoren. (Accessed February 10, 2025).
Grunty Lvivskoi oblasti. (2019). Кolektyvna monohrafiia / za red. S. P. Pozniaka. Lviv: LNU imeni Ivana Franka.
Hrubel, M. H., & Krainyk, L. V. (2023). Prokhidnist viiskovykh avtomobiliv: monohrafiia. Kyiv: Professonal.
ISO 22476-1:2012. (2012). Geotechnical investignation and testing. Field testing. Part 1: Electrical cone and piezocone penetration test.
Ivanyshyn, V. V., Rud, A. V., & Moshenko, I. O. (2017). Vyznachennia pereushchilnennia gruntiv u hospodarstvakh zakhidnoi chastyny lisostepu Ukrainy. Podilskyi visnyk: silske hospodarstvo, tekhnika, ekonomika, 27, 146–158.
Kachinskyi, N. A. (1970). Fizyka pochvy. Ch. 2. Moskva. Vysschaia shkola.
Kumar, A., Chen, Y., Sadek, M. A. A. et al. (2012). Soil cone index in relation to soil texture, mois ture content, and bulk density for no-tillage and conventional tillage. Research in Agricultural Engineering: CIGR J. 14 (1), 26–37.
Kushnarev, A. S., Kravchuk, V. Y., Kushnarev, S. A., & Diuzhaev, V. P. (2010). Monitorinh plotnosti pochvy pakhotnoho horizonta v sisteme tochnoho (upravliaemoho) zemledeliia. Tekhnika i tekhnolohii APK, 9 (12), 12–16.
Lebediev, S., Korobko, A., Lebediev, A., & Shuliak, M. (2023). Tekhnolohichna adaptatsiia traktoriv zahalnoho pryznachennia do pryrodnykh umov gruntoobrobky. Tekhniko-tekhnolohichni aspekty rozvytku ta vyprobuvannia novoi tekhniky i tekhnolohii dlia silskoho hospodarstva Ukrainy, 33 (47), 57–67. https://dx.doi.org/10.31473/2305-5987-2023-2-33(47)-5
Medvedev, V. V. (2009). Tverdost pochv. Kharkiv. KP “Horodska tipografia”. 152 p.
Medvedev, V. V., Lyndina, T. E., & Laktionova, T. N. (2004). Plotnost slozhenyia pochv. Kharkiv: 13 Typografia.
Medvediev, V. V. (2010). Tverdist gruntu yak kryterii dlia obgruntuvannia tekhnolohii tekhnichnykh zasobiv z yoho obrobitku.Visnyk ahrarnoi nauky, 4, 14–18.
Nadykto, V. T. (2024). Obgruntuvannia metodu aproksymatsii eksperymentalnykh danykh. Visnyk ahrarnoi nauky, 9 (858), 38–44. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202409-05.
Pohromska, Ya. A. (2023). Dynamika heterohennosti ahrofizychnoi yakosta chornozemu zvychainoho u mezhakh silskohospodarskoho polia. Ahrokhimiia i gruntoznavstvo. Mizhvid. tem. nauk. zbirnyk, Kharkiv, 94, 39-53.
Rebrov, O. Iu. (2018). Rozpodil dopustymoho tysku na grunt khodovykh system kolisnykh traktoriv za terytoriieiu Ukrainy. Visnyk NTU “KhPI”. Seriia “Matematychne modeliuvannia v tekhnitsi ta tekhnolohiiakh”, 27, 110–116.
Sayedahmed, A. (2015). Modeling and Correlation of Soil Cone Index for Bulk Density, Moisture Content and Penetration Depth Levels in a Sandy Loam Soil. J. of Soil Sciences and Agricultural Engineering, 6 (2), 259–273.
Shchilnomir dlia gruntu LAN-M PRO z funktsiieiu GPS. Retrieved from: https://spectrolab.com.ua/ua/p1201734994-plotnomer-dlya-pochvy.html. (Accessed February 10, 2025).
Syromiatnykov, Yu. M. (2020). Vplyv sposobiv priamoi sivby na rist, rozvytok i urozhainist zerna yachmeniu yaroho v umovakh pivnichno-skhidnoi chastyny Ukrainy. Zernovi kultury, 4 (2), 296–304. https://doi.org/10.31867/2523-4544/0138.
Syvulka, P. (2024). Porivnialnyi analiz metodyk ahroekolohichnoi otsinky mashynno-traktornykh ahrehativ v Ukraini ta krainakh YeS. Visnyk Lvivskoho natsionalnoho universytetu pryrodokorystuvannia. “Ahroinzhenerni doslidzhennia”, 28, 209–216.
Syvulka, P., & Sukach, O. (2025) Otsinka ploshchi pliamy kontaktu shyny na hruntovykh poverkhniakh. Suchasni tekhnolohii v mashynobuduvanni ta transporti, 1 (24), 399–408. Retrieved from: https://doi.org/10.36910/automash.v1i24.1747. (Accessed February 10, 2025).
Traktor Fendt 1000 heneratsiiia 3. Retrieved from: https://dam.agcocorp.com/ content/dam/multisite/ fendt/ marketing/multi-region/documents/marketing-material/brochures/tractors/1000-vario gen3/uk/Fendt1000 Vario Gen3_UK_web.pdf. (Accessed February 10, 2025).
Tsyz, I. Ye., & Holii, V. O. (2024). Rezultaty doslidzhennia tverdosti gruntu poliv DPEDH “Elita”. Silskohospodarski mashyny, 50, 25–36.
Volohomir gruntu, pisku, torfu MH-44 (MG44). Retrieved from: https://shop.gpsgeometer.com/ua/products/vologomir-gruntu-pisku-torfu-mg-44.
Wong, Y. J. (2010). Terramechanics and off road vehicle engineering. Second Ed. Butterworth. London.
Zhukov, O. V., Zadorozhna, H.O., Kotsun, V. I., & Mizin, M. S. (2016). Dernovo-aliuvialni grunty u zaplavi r. Dnipro v mezhakh pryrodnoho zapovidnyka “Dniprovsko-Orilskyi”: morfolohiia ta profilnyi rozpodil fizychnykh vlastyvostei. Visnyk Dnipropetrovskoho ahrarno-ekonomichnoho universytetu, 4 (42), 44–55.
