بررسي تاثير برخي پارامترها بر ضريب اصطكاك خارجي و چسبندگي خاك و فلز

شناخت خواص فيزيكي، مكانيكي و همچنين خصوصيات ديناميك خاك هاي كشاورزي امري ضروري و غير قابل اجتناب مي باشد. تعيين دقيق پارامترهاي خاك شامل ضريب اصطكاك داخلي، چسبندگي، ضريب اصطكاك ديناميكي، اصطكاك خاك- فلز و ... در طراحي ادوات كشاورزي، محاسبه نيروي مقاوم كششي و بررسي عملكرد و سائيدگي آنها اهميت اساسي دارد. همچنين در مدل سازي رابطه بين ماشين و خاك ( از قبيل مدل سازي رابطه بين لاستيكي و خاك)، مقادير ضرايب اصطكاك خارجي و دگر چسبي خاك به عنوان يك پارامتر تاثير گذار همواره مورد توجه محققين و طراحان بوده است. هدف از اين تحقيق بررسي اثر بافت خاك، محتوي رطوبتي و جنس قطعه درگير با خاك بر ضريب اصطكاك خاك و فلز و چسبندگي در سه بافت خاك مورد مطالعه مي باشد. در اين تحقيق جهت اندازه گيري ضريب اصطكاك خاك و فلز چسبندگي از يك سيستم اندازه گيري دقيق استفاده گرديد. در اين سيستم اندازه گيري، مخزن خاك توسط الكتروموتور روي دو ريل موازي به حركت درآمده و حاصل اين حركت ، تماس قطعه فلزي ثابت با سطح مماسي خاك داخل مخزن مي باشد. از يك ديتالاگر مدل DT800 متصل به لودسل S شكل براي اندازه گيري مستقيم نيروي كششي حاصل از نيروي اصكاكي استفاده شد. داده ها در قالب طرح فاكتوريل 5×4×3 و بر پايه ي كاملا تصادفي تحليل شدند. با توجه به نتايج تجزيه واريانس داده هاي ضريب اصطكاك خارجي خاك مشاهده شدد كه در بافت خاك هاي لومي، لومي شني و شني لومي اثرات اصلي رطوبت، سرعت و جنس در سطح احتمال 1% اثر معني داري بر روي ضريب اصطكاك خارجي خاك دارند. نتايج حاصل از آزمايش براي هر بافت خاك در رطوبت هاب مختلف نشان داد كه با افزايش بار عمودي روي هر قطعه و هم چنين با افزايش رطوبت و رسيدن آن به حد نهايي فاز چسبندگي هر خاك ضريب اصطكاك خارجي خاك نيز افزايش مي يابد و در رطوبت بيشتر از اين حد كه خاك به حد رواني رسيده بود، مقدار آن براي هر 4 قطعه كاهش يافته است. نتايج نشان داد در سطح احتمال 1% بين ميانگين چسبندگي خاك و فلز در پنج سطح رطوبت مورد بررسي تفاوت معني داري وجود دارد. بيشترين مقدار ميانگين چسبندگي خاك و فلز در رطوبت 32% با مقدار 3212/011N/m2 در خاك شني لومي و كم ترين آن با مقدار 619/667N/m2 در رطوبت 11% در خاك لومي مي باشد. در خاك هاي مورد آزمايش با افزايش رطوبت تا يك حد مشخص مقدار ميانگين چسبندگي خاك به صورت محسوسي افزايش مي يابد. همين طور در بين چهار قطعه آزمايشي فولاد، چدن، لاستيك و تفلون، بيشترين و كمترين مقدار ضريب اصطكاك خارجي خاك و چسبندگي به ترتيب به فولاد و تفلون اختصاص داشت.