پیش بینی فشار تماسی و مقاومت به نفوذ خاک با اندازه‌گیری مساحت تماسی لاستیک و هدایت الکتریکی ظاهری خاک

امروزه یکی از مسائل اصلی در مطالعۀ ماشین‌های کشاورزی، رابطۀ لاستیک و خاک و تاثیرات ناشی از آن است. در این مقاله، از یک سامانۀ آزمونگر تک چرخ برای اجرای آزمایش‌ها در شرایط کنترل شدۀ انبارۀ خاک استفاده شد. آزمون‌های مورد نظر با استفاده از یک لاستیک 28-12.4 و در سه سطح بار عمودی (6، 9 و 12 کیلو نیوتن)، سه سطح فشار باد (80، 120 و 160 کیلو پاسکال) و سه سطح رطوبتی (11.20، 14.86، 18.68 درصد) برای بررسی متغیرهای مورد نظر روی پارامترهای مساحت تماسی، فشار تماسی، فشردگی و هدایت الکتریکی ظاهری خاک اجرا شد. فشار تماسی متوسط با پارامترهای بار عمودی، فشار باد و رطوبت دارای رابطۀ مستقیم است. مدل رگرسیونی برای پیش‌بینی فشار تماسی با ضریب تبیین مناسب به‌دست آمد (0.946=r^2). هدایت الکتریکی ظاهری با ضریب تبیین مناسبی نسبت به سه متغیر بار عمودی، فشار باد لاستیک و رطوبت خاک پیش‌بینی شد (0.850=r^2). ضریب تبیین مدل‌های ارائه شده برای پیش‌بینی مقاومت به نفوذ خاک (شاخص مخروط) با استفاده از هدایت الکتریکی ظاهری، با افزایش رطوبت کاهش پیدا کرد. عامل کنترل کنندۀ تغییرات هدایت الکتریکی ظاهری خاک در سطوح رطوبتی پایین و در سطوح رطوبتی بالاتر به ترتیب بار عمودی و فشار باد لاستیک شناخته شد.همچنین با افزایش رطوبت، درصد خطای استفاده از پارامتر تغییرات هدایت الکتریکی ظاهری برای تخمین مقاومت به نفوذ بیشتر می‌شود.

Prediction of Contact Pressure and Soil Penetration Resistance by Measuring Tyre Contact Area and Soil Apparent Electrical Conductivity

One of the most important issues in agricultural machinery section is tyre soil interactions. In this study, a single wheel tester was used to follow experiments in controlled conditions in a soil bin. A Goodyear 12.428, 6 ply tractor drive tyre was operated at three vertical loads of 6, 9 and 12 kN, three inflation pressures of 80, 120 and 160 kPa and three moisture content of soil: 11.20, 14.86 and 18.68 % d.b to investigate the effect of the variables on these parameters: contact area, contact pressure, compaction, and soil apparent electrical conductivity. It was found that medium contact pressure had a direct relation with vertical load, inflation pressure and moisture content. A regression model with Rsquare of 0.946 was achieved to predict contact pressure. Soil electrical conductivity changes was predicted with acceptable determination coefficient of 0.850 by using of vertical load, inflation pressure and moisture content. Determination coefficient magnitude for models to predict resistance to soil penetration (cone index) using soil apparent electrical conductivity decreased when moisture content was increased. The vertical load and inflation pressure were found two factors controlling the soil apparent electrical conductivity changes in low and high moisture content, respectively. Error percentage in using soil apparent electrical conductivity parameter to estimate the penetration resistance increased with increasing moisture content.