Çizel ayağı ile çalışmada toprak bozulma alanının iyileştirilmesi üzerine bir araştırma

Abstract

Çizel ayağı ile yapılan toprak işlemede, toprak bozulma alanının artırılması ve üçgen şeklinde olan toprak bozulma sınırlarının dikdörtgen şekle yakın hale getirilmesi amacıyla yapılan bu araştırmada, çizel ayağına kanat eklenmesi ve yardımcı ayak uygulaması gibi değişik düzenlemelerin toprak bozulmasına etkileri incelenmiştir. Araştırma kapsamında farklı ayak düzenlemelerinin bozulma sınırına etkileri, bozulma alam değişimleri, toprak işleme indeksleri, bozulma alan girişimleri ve optimum ayaklar arası uzaklık değerleri belirlenmiştir. Toprak işleme indeksleri; toprak bozulma alanı indeksi, işlenmemiş alan indeksi, ayaklar arası uzaklık indeksi ve ayaklar arası uzakhk-derinlik indeksi açısından irdelenmiştir. Denemeler; araştırma kapsamında geliştirilmiş bir toprak kanalında, toprak nem içeriği ortalama %17.8, penetrasyon direnci değeri 1.5 MPa olan homojen olarak serilmiş toprak koşullarında yürütülmüştür. Belirli bir ilerleme hızında (4.5 km/h), 32 cm iş derinliğinde, çizel ayağı ile toprak işleme yapılmıştır. Çalışmalarda, çizel ayağına eklenen, 18°, 28° ve 38° kanat açılarına sahip 3 farklı kanat düzenlemesi (Kİ, K2,K3) ve çizel ayağının sağ ve sol yanına 0.50d, 0.65d ve 0.80d uzaklıkta olacak şekilde yerleştirilen 3 farklı yardımcı ayak düzenlemesi (Ll, L2, L3) seçilmiştir. Bununla birlikte, 28° kanat açısına sahip kanat düzenlemesi ile yardımcı ayak düzenlemelerinin her birisi ikili ayak düzenlemesi (K2-L1, K2-L2, K2-L3) olarak incelenmiştir.Toprak bozulma alanı açısından en büyük değer K2-L3 düzenlemesinde (1588.9 cm2) elde edilmiştir. Bunu 1540.2 cm2 bozulma alam değeri ile L3 izlemektedir. Ayrıca, tüm ayak düzenlemelerinde bozulma alam ve iş genişliği açısından önemli bir artışın olduğu belirlenmiştir. Kanat düzenlemeleri içerisinde K2 uygulamasında en- büyük bozulma alam (1110.1 cm2) ve iş genişliği (69.3 cm) değeri elde edilrniştir.En büyük bozulma alam indeks değeri K2-L3'de (1.56), yardımcı ayak düzenlemelerinde L3'de (1.42), kanat düzenlemeleri arasında ise K2 'de (1.22) elde edilmiştir. En büyük ayaklar arası uzaklık indeksi değerleri L3 ve K2-L3 düzenlemelerinde saptanmıştır. Kanat düzenlemelerinde, en büyük ayaklar arası uzaklık indeksi K2'de 10 cm, 15 cm, 20 cm ve 25 cm yeknesak işleme derinliklerinde, sırasıyla 1.27, 1.30, 1.29, 1.20 olarak belirlenmiştir. Kanat eklenmesi ve yardımcı ayak eklenmesi gibi düzenlemeler ayaklar arası uzaklık indeks değerini artırmaktadır. İki çizel ayağı ile çalışma konumunda, istenilen yeknesak işleme derinliğinin sağlanması için uygun ayaklar arası uzaklık değerinin belirlenmesi amacıyla regresyon eşitlikleri oluşturulmuştur. Belirlenen regresyon eşitlikleri kullanılarak, her bir ayak düzenlemesi için Excel' de hazırlanan bir çalışma sayfası ile yeknesak işleme derinliğine gör&, uygun ayaklar araş* uzaklık değerleri hesaplanmaktadır. Ülkemizde imalatı yapılan ve toprak işlemede kullanılan mevcut çizel aletlerinde, istenilen yeknesak işleme derinliklerinde toprak işleme için bu tip yapısal değişikliklerin yapılması zorunluluğu bulunmaktadır. Mevcut aletlerde yeknesak işleme yapabilmek için, ayaklar arası mesafenin yeterli olmadığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, çizel aletlerinin yapısal özeliklerinden ve çatı üzerinde konumlandırma durumları göz önüne alınarak en uygun düzenlemenin K2 olduğu söylenebilir.