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第二知识点

轮子的配置及运动轨迹

耕层土壤的物理学性质

一土壤强度

土壤强度是指某种土壤在特定条件下抵抗外力

作用的能力,可以定义为土壤承受变形或应变的

能力。可以用应力应变方程式,或以其屈服点应

力来表示。

一土壤强度

根据土力学中摩尔—库伦定律,建立车辆前进推力或附着力的模型为：

PFcGtan



式中P——土壤对车辆的最大推力或附着力；



F——车轮的接地面积；

c——土壤的黏结力；

G——法向载荷；

——土壤间的内摩擦角。

一土壤强度

PFcGtan



当车轮的接触面积F和法向压力G为定值时,车辆的最大推力或附

着力与土壤强度成正比。

耕耘机械切削土壤使之破碎,其能耗与土壤破碎程度成正比,而

土壤破碎的难易程度又与土壤强度成正比,所以破碎黏重而又

板结的土壤,其能耗要比破碎砂性土壤大得多。

二土壤坚实度

土壤坚实度也称贯入阻力。当压缩非密实土壤

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时,使其压痕的容积为1cm时所需的力称为单位压实

力。当以一定断面形状的柱塞压入土壤,其压陷深度

与单位压实力的乘积称为土壤坚实度。

二土壤坚实度

土壤承载能力与下陷深度的数学模型,并被普遍的引用,其模型为：

P——土壤坚实度；

式中K——土壤内摩擦变形模量；

KcnKc——土壤内聚力变形模量；

PKZ



bb——矩形平板的宽度；

Z——土壤下陷深度；

n——土壤的变形指数。

三土壤的抗剪强度

耕层土壤在耕作机械工作部件的作用下,往往

出现剪切破坏。即在外力作用下土粒之间会出现

相对位移。阻止这种相对位移的土壤内部阻力称

为土壤的抗剪强度。

三土壤的抗剪强度

耕地机械造成的土壤破坏剪切强度是根据摩尔－库伦定律建立的数学

表达式：

ctani

——土壤的剪切强度；

式中

c——土壤的黏结力；

——土壤的正应力；

i——土壤的内摩擦角。

四土壤含水量

在降雨或灌溉之后,耕作层内的水有一部分在重力作

用下,沿着土壤中大的空隙或裂缝向下渗漏,另一部分则

在土粒的吸附作用和毛细管作用下,保持在耕层之内。土

壤中所能保持的最大含水量称为田间持水量。

四土壤含水量