Characterization of soil parameters of two soils of Rio Grande do Sul in modeling the prediction of tractive effort

Abstract

The interaction between the soil and tillage tool can be examined using different parameters for the soil and the tool. Among the soil parameters are the shear stress, cohesion, internal friction angle of the soil and the pre-compression stress. The tool parameters are mainly the tool geometry and depth of operation. Regarding to the soils of Rio Grande do Sul there are hardly any studies and evaluations of the parameters that have importance in the use of mathematical models to predict tensile loads. The objective was to obtain parameters related to the soils of Rio Grande do Sul, which are used in soil-tool analysis, more specifically on mathematical models that allow the calculation of tractive effort for symmetric and narrow tools. Two of the main soils of Rio Grande do Sul, an Albaqualf and a Paleudult were studied. Equations that relate the cohesion, internal friction angle of the soil, adhesion, soil-tool friction angle and pre-compression stress as a function of water content in the soil were obtained, leading to important information for use of mathematical models for tractive effort calculation.

A interação que ocorre entre o solo e a ferramenta de preparo pode ser analisada por meio de diferentes parâmetros. Entre os parâmetros do solo, encontram-se a tensão de cisalhamento, a coesão, o ângulo de atrito interno do solo e sua tensão de pré-adensamento. Os parâmetros da ferramenta considerados são principalmente sua geometria e a profundidade de atuação. Com relação aos solos do Rio Grande do Sul, praticamente não existem estudos e avaliações dos parâmetros que apresentam importância na utilização de modelos matemáticos para previsão de esforços de tração. O objetivo do trabalho foi a obtenção de parâmetros relacionados aos solos do Rio Grande do Sul, os quais são utilizados na análise da relação ferramenta-solo, mais especificamente nos modelos matemáticos que permitem o cálculo do esforço de tração de ferramentas simétricas e estreitas. Estudaram-se dois dos principais solos do Rio Grande do Sul: Planossolo e Argissolo Vermelho. Obtiveram-se equações que relacionam a coesão, o ângulo de atrito interno do solo, a adesão, o ângulo de atrito solo-material e a tensão de pré-adensamento em função do teor de água presente no solo, permitindo contar-se com informações importantes para utilização nos modelos matemáticos de cálculo do esforço de tração.