Schlüsselwörter
(Englisch)
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load of machinery, soil compaction, bearing capacity, soil fertility, finite element analysis
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Durch die Rationalisierung sind die landwirtschaftlichen Maschinen leistungsfähiger und entsprechend schwerer geworden. Durch breitere Bereifung (Niederquerschnitt, Terrareifen, Doppel- oder Zwillingsräder) lassen sich die Strukturprobleme zwar reduzieren, allerdings nicht beseitigen. Klima- und Bodenverhältnisse sowie arbeitswirtschaftliche Verhältnisse führen oft dazu, dass der Boden nicht optimal bewirtschaftet werden kann. Aus der Sicht des Bodenschutzes soll der Boden so bearbeitet oder befahren werden, dass keine Verdichtungen oder andere Strukturveränderungen entstehen, welche die Bodenfruchtbarkeit langfristig gefährden können.
Das Projekt gliedert sich in zwei Teilprojekte:
Teilprojekt 1: Praxisbezogene Methode zur Beurteilung der Befahrbarkeit mit Wegleitungen zur Beurteilung der Strukturgefährdung des Bodens.
Teilprojekt 2: Modellierung des Verdichtungsprozesses mit Hilfe eines finiten Element-Modells.
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Projektziele
(Deutsch)
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Teilprojekt 1: Erarbeiten von praxistauglichen Empfehlungen für die Beurteilung der Befahrbarkeit des Bodens im Ackerbau.
Teilprojekt 2: Mit Hilfe eines finiten Element-Modelles soll die Verdichtung simuliert und anhand von gemessenen Daten validiert werden.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.
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Umsetzung und Anwendungen
(Englisch)
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For more detailed information please contact the person in charge of the project
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Umsetzung und Anwendungen
(Französisch)
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Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.
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Umsetzung und Anwendungen
(Italienisch)
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Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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Teilprojekt 1: Richtwerte wie Grobporenvolumen oder Wasserleitfähigkeit dienen zur Beurteilung der Funktionalität des Bodens. Die Vorbelastung, die Saugspannung und das plastische Verhalten sind geeignete Parameter zur Beurteilung der mechanischen Bodenbelastbarkeit (Physikalischer Bodenschutz, BGS Dokument, 1999). Zur Umsetzung des physikalischen Bodenschutzes sind leicht erfassbare Grössen noch zu quantifizieren.
Viele Modellansätze mit wertvollen Anweisungen sind bereits vorhanden (Müller 1997). Bodenkonsistenz, Bodendichte (Absackungsgrad) und Bodentyp gelten als drei entscheidende Parameter zur Vorhersage der Bodenbefahrbarkeit (Michel 1989, Paul 1979, Wörsten 1985). Nicht zuletzt wurde die Spurtiefe als ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung der Schadenhöhe beim Befahren betrachtet (Müller 1997).
Systematische Untersuchungen mit hohen Belastungen auf unterschiedlichen Böden fehlen, sind aber für eine praxisorientierte Anwendung erforderlich.
Teilprojekt 2: Finite Element Modelle wurden schon angewendet, um Verdichtungen vorherzusagen (Kirby et al. 1991 , Kirby et al. 1997). Der Druck unter einem Pneu als zentrale Eingangsgrösse eines Modells ist nach wie vor nicht genau erfasst (Blunden et al. 1992). Validierungen mathematischer Modelle mit Felddaten sind selten.
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Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten
(Deutsch)
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Teilprojekt 1: Bodentragfähigkeit und Bodenverformungen werden unter verschiedenen Belastungen (vor allem Erntemaschinen) überprüft. Einfache Tests zur Einschätzung der Bodenkonsistenz (Spurtiefe, Fingerprobe, Eindringwiderstand) werden mit einzelnen gemessenen Bodenparametern (Bodenfeuchte Vorbelastung, Grobporenvolumenanteil und Lagerungsdichte) verglichen, um die Tauglichkeit der Tests zu überprüfen. Daten aus Feldversuchen werden mit Labordaten verglichen. Aus möglichst vielen Tests für die Praxis werden die tauglichsten zur Einschätzung der Bodentragfähigkeit ausgewählt.
Teilprojekt 2: Es werden Bodenproben unter der Spur und einer angrenzenden Kontrolle genommen. An diesen Proben werden Vorbelastung, Scherfestigkeit, Porenvolumenverteilung, Lagerungsdichte und Luftdurchlässigkeit bestimmt. Ein Teil dieser Parameter wird als Eingangsgrösse für das Modell verwendet. Der Rest der Felddaten wird verwendet, um das Modell zu validieren.
Mit Hilfe einer Druckmessmatte wird der Kontaktflächendruck unter einem Pneu erhoben. Diese Information wird ebenfalls als Eingangsgrösse für das Modell verwendet.
Das Projekt ist aus den FAT-Projekten FT 13/95, FT 28/97 und FT 29/98 hervorgegangen. Erste Datensätze aus dem Feldversuch 1998 sind vorhanden.
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Projektspezifische Kosten
(Deutsch)
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Miete oder Kauf einer Druckmessmatte Fr. 10 000.- bis Fr. 15 000.-
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Kunden/Berichterstattung
(Deutsch)
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Kunden:
Landwirtschaftsbetriebe, Beratung, Forschung und Lehre,
Internationale, wissenschaftliche Kooperationspartner
Landtechnisches Gewerbe / Industrie
Publikationen:
Dissertation Gysi, FAT-Bericht, Fachzeitschriften
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Diserens E. und Spiess E., 2000. Ernteverfahren und -systeme für Zuckerrüben. Konsequenzen für den Boden. Informationstagung Landtechnik, 10.-11.10.2000, FAT Tänikon. 8 S.
Diserens E., 2002. Ermittlung der Reifen-Kontaktfläche im Feld mittels Rechenmodell. Eine wichtige Voraussetzung, um die Bodenbeanspruchung im Ackerbau zu beurteilen. FAT-Berichte 582. 11 S.
Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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Gysi M., 2000. Soil Compaction due to heavy agricultural wheel traffic. Diss. ETH No. 13910.
Gysi M., Maeder V. and Weisskopf P., 2001. Pressure Distribution Underneath Tires of Agricultural Vehicles. Transactions of the ASAE 44 (6), 1385-1389.
For more detailed information please contact the person in charge of the project
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Diserens E. und Spiess E., 2000. Procédés et systèmes de récolte des betteraves sucrières. Conséquences pour le sol. Journées d'information en technolgie agricole, 10.-11.10.2000. 8 p.
Diserens E., 2002. Détermination de la surface de l'empreinte des pneumatiques au champ à l'aide d'un modèle de calcul. Préalable essentiel pour évaluer la sollicitation du sol par les machines en grandes cultures. Rapports FAT 582. 11 p.
Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.
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Publikationen / Ergebnisse
(Italienisch)
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Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.
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