Akkerbouw

Achtergrond 3 reacties

Bredere band mag niet navenant zwaarder worden

Bredere banden onder trekkers en machines zijn een goed antwoord op verdichting van de ondergrond. Als ook daar maar geen te zware last op gezet wordt.

Kees Westerdijk, bij de Aeres Hogeschool te Dronten specialist in onderzoeksmethodieken, illustreert zijn verhaal over bodemdruk met een barkruk met 4 poten. Staat die kruk rechtop en zit er een man van 100 kilo op, dan is de druk per vierkante centimeter zo hoog dat de 4 poten de grond in zakken. Draai je echter de kruk om, dan is het oppervlak waarop de kruk wordt afgesteund pakweg 15 keer groter. Geen sprake van dat die kruk de grond inzakt als je er 100 kilo op zet. Wel drukt er nog steeds 100 kilo op de bodem. Maar stel nou dat je het gewicht met een zelfde factor vergroot als het drukvlak, dus dat je er 1.500 kilo in plaats van 100 kilo opzet; dan blijft de druk aan het contactoppervlak stoel-bodem gelijk aan toen de kruk rechtop stond.

“Maar je kunt je wel voorstellen dat in het geval van de omgekeerde kruk met 1.500 kilo erop de ondergrond veel meer verdicht wordt, dan wanneer van de rechtopstaande kruk met een man erop de poten een stukje de bodem in zakken’, zegt Westerdijk. Hij bedoelt dat bij een vergroting van het contactoppervlak door grotere banden en/of extra banden de last op die band niet navenant vergroot kan worden. Althans, niet zonder de ondergrond ernstig te verdichten. De verdichting van de ondergrond neemt bij meer of bredere banden toe als de last evenredig wordt vergroot.

Brede druk gaat dieper

De 2 illustraties hier onder laten dat zien. De cijfers in de bolletjes laten de druk in de (onder)grond zien als gevolg van het gewicht en de band die er op staat. Het zijn verhoudingsgetallen: hoe groter ze zijn, des te groter de druk. De intensiteit van het rood geeft het verloop van de druk aan. In beide gevallen is de druk direct onder de banden gelijk, geen verschil tussen de smalle en de brede band. Maar wat meteen ook zichtbaar wordt, is dat bij de 3 keer bredere band met de 3 keer zwaardere last de druk veel verder de ondergrond in gaat. Of dat schade veroorzaakt, is niet meteen gezegd, maar duidelijk is dat bij een kritische vochtigheid in de ene situatie de ondergrond niet wordt verdicht en in de andere juist wel.

Bredere band mag niet navenant zwaarder worden

Hoogste druk gaat niet dieper dan bouwvoor

2 30 centimeter brede kipperbanden die hart-op-hart 180 centimeter uit elkaar staan. Ieder veroorzaakt op het contactoppervlak met de bodem een druk van 16. Zichtbaar is dat druk verder in de ondergrond breder wordt en in de breedte wordt verdeeld. Naar beneden en naar buiten wordt de druk minder tot 6 recht onder de band en 1 op dezelfde diepte aan de zijkanten. (Dit zijn verhoudingsgetallen).

De druk halveert naar beneden steeds per bandbreedte. Stel dat de band 30 centimeter breed is, dan is de druk op een diepte van 30 centimeter gehalveerd. Ofwel, de aanvankelijke druk gaat niet verder dan de bouwvoordiepte of vlak daaronder. Verder naar beneden gaat de druk verder omlaag, waarbij zichtbaar is dat precies midden onder de band de druk het verst de ondergrond in gaat.

Bredere band mag niet navenant zwaarder worden

Bovenop hetzelfde, onder blijft druk overeind

Hierboven een band die 3 keer zo breed is als die op de andere illustratie, 90 in plaats van 30 centimeter. Met de verbreding van de band is ook de last verdrievoudigd. Aan de oppervlakte, zeg maar in de bouwvoor, blijft de druk gelijk aan die bij de smalle band (16). Maar zichtbaar is dat de druk én breder uitwaaiert én midden onder de kipper verder in de ondergrond voor verdichting zorgt. Op een diepte van 90 centimeter (de bandbreedte) is de druk nog steeds 16. Midden tussen de wielen is op enige diepte nog steeds sprake van bandendruk.

Wanneer de last wordt verkleind, daalt de druk aan het contactoppervlak en daarmee ook verder naar beneden. Of bij een bepaalde diepte sprake is van vervorming, hangt af van de elasticiteit van de bodem. De hoeveelheid vocht heeft daarop grote invloed.

In ondergrond meer verdichting

Westerdijk wijst op een videootje op het internet over tracks onder trekkers. “Je ziet dat een rups een loopvlak heeft dat langer is dan dat van een band. Dan heb je minder risico op ondergrondverdichting, zolang je maar op het zelfde gewicht blijft. Ga je de last verzwaren, dan gaat het van kwaad tot erger. Aan het oppervlak maakt het niet veel uit, maar in de ondergrond heb je meer verdichting. Met als gevolg een mindere plantengroei als de omstandigheden wat minder zijn. Hetzelfde geldt voor steeds bredere banden, maar bij tracks telt ook nog het extra gewicht ervan.”

Druk gaat ook de breedte in

Het gaat er volgens Westerdijk eerst om het principe van hoe het werkt goed te onderkennen om schade op de langere termijn voor te zijn. Hij beseft dat er vervolgens nog wel discussie kan zijn over wanneer en in welke mate verdichting optreedt. “Hier in Flevoland is sprake van verdichting. Dat is deels een natuurlijk proces, waarop je geen invloed hebt. Maar zeker is, het zijn ook zware machines die de bodem verdichten. Verder kun je discussie hebben over hoe de druk zich naar beneden verdeelt. Die is ook afhankelijk van het type en de vochtigheid van de grond. Als je los zand hebt, dan gaat de druk vrij verticaal naar beneden. Heb je meer samenhang, dan heb je aan de ene kant meer draagkracht, maar vloeit de druk ook meer naar de zijkanten weg. De afbeeldingen met bolletjes geven een theoretisch schematisch beeld. Maar je ziet dat je dus ook bij rijpaden de last niet straffeloos zwaarder kan maken.”

Wat verder ook telt, is dat wanneer extra wielen dicht naast elkaar staan, het naar de zijkant uitvloeien van de druk juist onder de bouwvoor leidt tot verhoogde druk en daarmee tot risico van bodemverdichting en verdichting van de ondergrond. “Op een diepte van 50 tot 80 centimeter komt de druk bij elkaar”, zegt Westerdijk.

Vrachtwagens gaan tot maximaal 5 ton per wiel om de weg te sparen

In de praktijk ziet Westerdijk bietenrooiers met op de achteras wiellasten van 12 ton bij volle bunker. “Dat is dus 24 ton op de achteras. Vergelijk dat met een vrachtauto. Daarbij mag de last per wiel niet over de 5 ton komen om de weg te sparen. Die hebben 10 wielen nodig om 50 ton te dragen. Ik sprak op de ATH-beurs in Biddinghuizen een chauffeur van een 6-rijer die bij 1,2 bar de bunker niet vol draait, omdat dan de achterbanden te warm worden door de vervorming. Eigenlijk zou hij de druk omhoog moeten doen om de banden te sparen. Maar dan is op 40 à 60 centimeter de druk te hoog. Let op, dat ging over een machine met vóór 2 assen.”

Lossen van bieten aan de hoop. Verlaging van de bodemdruk leidt soms tot lastige kwesties. Lagere bandendruk en een minder volle bunker kunnen weer een extra trekker met kipper nodig maken, met bijbehorende bodemdruk. - Foto: Koos Groenewold
Lossen van bieten aan de hoop. Verlaging van de bodemdruk leidt soms tot lastige kwesties. Lagere bandendruk en een minder volle bunker kunnen weer een extra trekker met kipper nodig maken, met bijbehorende bodemdruk. - Foto: Koos Groenewold

Halfvolle bunkers

De oplossing voor het probleem van bodemverdichting is in principe verbluffend eenvoudig: minder gewicht. Een lagere druk aan het contactoppervlak is ook een lagere druk naar onderen, waardoor de kritische grens van verdichting niet wordt overschreden. Maar Westerdijk snapt wel dat boeren en loonwerkers niet staan te springen om met halfvolle kippers of bunkers te gaan rijden. Grote bunkers hebben het voordeel dat je ook op lange percelen op de kopakker kunt lossen. Met halve bunkers en halve kippers krijg je juist weer meer transportbewegingen.
“Dat gaat dus niet zomaar gebeuren. Wel zie ik op de langere termijn oplossingen komen van meerdere kleine machines die het werk van een grote overnemen. Die werken dan autonoom, of de een volgt een bemande machine, de master-slavecombinatie. De andere route is om goede weersomstandigheden beter te benutten Dus onder minder kritische omstandigheden van de ondergrond het land op. Boeren zelf, maar ook afnemers kunnen daarmee rekening houden.”

Bredere band mag niet navenant zwaarder worden

Lagere bandendruk spaart vooral bouwvoor

Een grafische weergave van wat een aanhanger met 2.0 bar en 0,8 bar in de bodem doet. Druksensoren op 20 en 40 centimeter diepte hebben de druk gemeten. De rode doorgetrokken lijn geeft de bodemdruk op 20 centimeter diepte aan, de blauwe op 40 centimeter diepte.
Dan de horizontale stippellijnen. Wat nu de grafiek laat zien, is dat bij een last van 5.500 kilo per kipperwiel zowel in de boven- als in de ondergrond de grenswaarden ruim worden overschreden.
Wanneer de druk in de kipperbanden naar 0,8 bar gaat, blijft de druk in boven en ondergrond onder de rode stippellijn. Echter in de ondergrond wordt de kritisch genoemde blauwe 0,5 bar-lijn nog wel overschreden.

Laatste reacties

  • agratax.1

    Deze man capaciteit verhoging via grotere machines, leiden die ook tot minder totaal kosten bij de productie? Of worden de kosten van loon verplaatst naar investeringskosten? Als dat zo is dan schiet de boer er weinig mee op en maakt hij van landbouw ook een kapitaal verslindende activiteit waarbij het gezinsbedrijf ten dode is opgeschreven en de voedselproductie in handen komt van groot investeerders, die denken aan rendement en niet aan voedselzekerheid voor iedereen.

  • Hilhorst100

    Zie nergens het verband met snelheid, wij rijden met 8 tons kippers op 2bar met 160 pk ruim 30km per uur geen tijd voor insporing. Het zogenaamde ijszeileffect die zakken niet door een ijsdikte van 2cm. Wat wij verliezen aan laadvermogen winnen we met snelheid

  • Alco

    Interessant: IJszeileffect!!!!!

Of registreer je om te kunnen reageren.