Effect of soil compaction intensity under wheel on the stress under passage track

Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW
Agriculture No 60 (Agricultural and Forest Engineering) 2012: 15–23
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. – SGGW, Agricult. 60, 2012)

Effect of soil compaction intensity under wheel on the stress under passage track

JERZY BULIŃSKI, LESZEK SERGIEL
Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences – SGGW

Abstract: There are presented the laboratory investigation results on the effect of soil compaction intensity, diversified by number of wheel passages over the same track, load and passage speed, on the stress in soil profile at depth of 0.24 and 0.34 m. The investigations were carried out in a soil bin on fine-sandy clay of moisture content 12%. A distinct connection of stress values with number of passages and loads was found in all measurement variants. In the shallow soil layer (0.24 m) the highest stress changes were found after the wheel passages at the lowest load of 2011 N, while in the deep soil layer (0.34 m) the stress values were lower on the average by 39%. A regression equation to describe the investigated dependences was developed.

Key words: wheel, load, number of passages, soil stress

Streszczenie: Wpływ intensywności ugniecenia gleby kołem na naprężenia pod koleiną przejazdu. Badania przeprowadzone w kanale glebowym miały na celu określenie wpływu obciążenia koła i liczby przejazdów na odkształcenia gleby na dwóch głębokościach w profilu pod koleiną. Badania przeprowadzono w kanale glebowym napełnionym gliną drobnopiaszczystą o zawartości piasku 61,5%, pyłu 22%, części spławialnych 16,5% i wilgotności 12%. Do ugniatania gleby wykorzystano koło ciągnika o wymiarze 7.50–16 ANP-5 i ciśnieniu w oponie 180 kPa, poruszające się z prędkością 0,82 m·s–1, 1–2–4–8-krotnie tym samym śladem, z obciążeniem: 2011–3600–5199 N. Badania wykazały, że we wszystkich wariantach pomiarowych istniał wyraźny związek wartości naprężeń zarówno z liczbą przejazdów ugniatających, jak i z obciążeniami i głębokością położenia warstwy. Największy wzrost naprężeń w badanych poziomach profilu glebowego powodował pierwszy przejazd koła. W odniesieniu do wartości maksymalnych naprężeń otrzymywanych po ośmiokrotnych przejazdach koła, pojedynczy przejazd koła wytwarzał wartości naprężeń w zakresie 46,5–49,3%, dwukrotne: 68,7–74,9%, czterokrotne: 80,3–89,4%. W warstwie płytszej (0,24 m) największe zmiany naprężeń otrzymywano po przejazdach koła przy największym obciążeniu 5199 N. Wartości średnie naprężeń z odpowiadających sobie wariantów ugniecenia na głębokości 0,34 m były mniejsze niż na głębokości 0,24 m średnio o 30,1 kPa, tj. ponad 39% i rozrzut zmian był znacznie mniejszy. Opracowano równanie regresyjne opisujące badane zależności.

Please use the following format to cite the selected article:
BULIŃSKI J., SERGIEL L. Effect of soil compaction intensity under wheel on the stress under passage track. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Agriculture No 60 (Agricultural and Forest Engineering) 2012: 15–23

Authors’ addresses:
Jerzy Buliński
Leszek Sergiel
Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych SGGW
02-787 Warszawa, ul. Nowoursynowska 166
Poland
e-mail: jbulinski@wp.pl