بررسي نيرو در ادوات با ابعاد واقعي را مي توان با استفاده از دستگاه هاي تست مزرعه اي خودرو و يا در آزمايشگاه هاي داراي مخازن خاك بزرگ انجام داد. مخزن خاك يكي از تجهيزات تحقيقاتي مي باشد كه ابزار لازم جهت كنترل پارامترهاي خاك و ماشين انجام مطالعات رابطه ماشين و خاك و ديناميك آن را فراهم مي آورد. در اين طرح پژوهشي به منظور بررسي نيرو در ادوات كشاورزي؛، انجام مطالعات ديناميك خاك و اثر متقابل تاير با خاك مخزن خاك آزمايشگاهي طراحي و ساخته شد. در طراحي مخزن خاك، پنج بخش اصلي در نظر گرفته شده است 1) مخزن 2) قاب افزار 3) سيستم انتقال حركت، 4) وسايل فرآوري خاك و 5) وسايل اندازه گيري سيستم كنترل و ثبت داده ها مخزن به صورت ثابت بوده كه در كف سالن تعبيه شد و قاب افزار به صورت متحرك بوده و بر روي ريل هايي واقع در ديواره كناري مخزن حركت مي كرد. دستگاه سنجش برش خاك دو صفحه اي از ضمايم مخزن خاك بوده كه به وسيله آن رابطه بين تنش برشي و جابجايي برشي خاك مشخص شد. وسايل فرآوري خاك شامل غلتك و سيستم آب پاش بود. حداكثر سرعت خطي قاب افزار به علت محدوديت فضا يك متر بر ثانيه در نظر گرفته شد. قاب افزار به وسيله موتورالكتريكي ، زنجير، و چرخ زنجير به حركت در مي آمد. قسمت هاي اصلي وسايل اندازه گيري ، سيستم كنترل و ثبت داده ها نيز شامل اينورتر ، لودسل ، و اينترفيس بود. ازمايش هاي ارزيابي مخزن خاك در سه سرعت قاب افزار 0/08 و 0/17 و 0/35 متر بر ثانيه جهت تعيين نيروي كششي تاير (4.00-8) در قالب طرح كاملا تصادفي با سه تكرار براي هر آزمايش انجام شد. نتايج حاكي از آن بود كه سرعت پيشروي بر مقدار نيروي كششي تاير موثر مي باشد.

توصيف ويژگي هاي خاك براي مديريت صحيح و آگاهي از رشد محصولات در كشاورزي دقيق، نشان دادن كارايي وسايل نقليه غير جاده اي، تغيير شكل خاك (فشردگي و پيدايش اثر چرخ بر روي خاك) كه ناشي از رفت آمد وسايل نقليه است و تعيين قابليت خاك براي حركت وسايل نقليه، ضروري مي باشد. بيكر در اولين كتاب خود، تئوري جابجايي خاك، بيان كرد كه در اثر نيروي وارد به خاك دو نوع جابجايي در آن حاصل مي شود: 1) جابجايي حاصل از تراكم خاك 2) جابجايي حاصل از گسيختگي خاك. در اين طرح پژوهشي به منظور تعيين جابجايي حاصل از تراكم و گسيختگي خاك (عكس العمل خاك در اثر حركت وسايل نقليه چرخ زنجيري) دستگاه سنجش جابجايي برشي خاك دو صفحه اي طراحي و ساخته شد. اين دستگاه شامل صفحه شني، صفحه اندازه گيري، پيچ انتقال قدرت، لودسل، اينترفيس، و كامپيوتر مي باشد. آزمايش دستگاه سنجش جابجايي برشي خاك دو صفحه اي در خاك لومي با چگالي kg/m 3 و 103×2/674 و رطوبت 80% انجام شد. جابجايي برشي خاك تحت حركت صفحه شني شامل سه مرحله جداگانه بود: مرحله ال، صفحه شني در اثر تراكم و فشردگي خاك حركت كرد تا هنگامي كه گسيختگي در ديواره و كف بلو خاك ايجاد شد. حداكثر نيروي جهت تراكم خاك 324 نيوتن و حداكثر جابجايي صفحه شني 4 ميلي متر بود. در مرحله دوم، گسيختگي در ديواره و كف بلوك خاك آغاز گرديد. در اين مرحله منحني يك مسير نزولي در نيروي محوري داشته و جابجايي برشي در اين حالت به 23 ميلي متر رسيد و صفحه شني و اندازه گيري هر دو حركت مي كردند. مرحله سوم، محل اتصال بلوك خاك با توده خاك در كف و ديواره هاي آن كاملا گسيخته شد و بلوك خاك در اثر اعمال نيروي محوري در امتداد كانال سر خورد. در اين حالت منحني تقريبا به صورت خطي افقي گرديد. ميزان نيروي ثابت 57 نيوتن بود. واژگان كليدي: دستگاه سنجش دو صفحه اي، جابجايي برشي خاك، تنش برشي خاك، وسايل نقليه چرخ زنجيري.