История развития сельскохозяйственной техники реферат
Обновлено: 05.07.2024
Вероятно, самым известным представителем сельскохозяйственных машин является трактор, созданный в конце XIX века, чтобы заменить лошадь. Он не защищал тракториста от непогоды, а все удобства сводились к наличию упоров для ног и жесткого металлического сиденья. Потом появились сиденья на рессорах и щитки, в какой-то мере защищавшие тракториста от грязи и пыли, летящих из-под больших приводных колес. Однако тогда ничто не могло уберечь его от смерти или тяжелого увечья, если трактор переворачивался на наклонном участке земли.
Новая конструкция тракторов
В начале 19б0-х годов на тракторах появились сиденья с подушками и подобие кабин для создания более комфортных условий работы трактористов. Но с такими кабинами был связан другой вид неудобств - шум. Обшивка из листового металла подобно звукоснимателю усиливала шум двигателя, коробки передач и гидравлической системы до такой степени, что это отражалось на здоровье тракториста.
С тех пор кабина трактора претерпела значительные изменения. В новейших тракторах кабины обеспечивают надежную защиту водителя от непогоды, шума и последствий опрокидывания. Почти все современные кабины имеют звукоизоляцию, удобные сиденья, системы отопления и вентиляции, стеклоочистители, стеклоомыватели и бустерное управление.
У большинства тракторов двигатель и трансмиссия образуют единый жесткий костяк всей машины, и поэтому нет необходимости в отдельной раме. Мощность двигателей колеблется от 15 до 190 кВт и выше, однако двигатели большинства пропашных тракторов имеют мощность примерно от 22 до 90 кВт.
Обычно на тракторах устанавливаются дизельные двигатели, обеспечивающие привод на задние или на все четыре колеса. Кроме того, двигатели вращают валы отбора мощности, являющиеся приводом для прицепных или монтируемых на тракторе орудий, а также для гидравлических систем, управляющих этими орудиями.
Основное сельскохозяйственное орудие - плуг. Его назначение во многом сходно с лопатой - переворачивать, разрыхлять и размельчать верхний слой почвы и одновременно закапывать пожнивные остатки и сорняки. В современном механизированном сельском хозяйстве плуг цепляют к трактору, хотя во многих странах по-прежнему пользуются простым плугом, в который впрягают лошадей или быков.
Прежде чем посеять зерно во вспаханную землю, необходимо выполнить завершающий этап подготовительной работы. Подобно садоводу, пользующемуся граблями для подготовки почвы к посадке растений, фермер использует борону для выравнивания вспаханной земли и уничтожения оставшихся сорняков.
Еще один вид машин для подготовки почвы и уничтожения сорняков - культиватор, снабженный стальными зубьями, или лемехами, для разрыхления земли. Фрезерный культиватор на приводном валу зачастую может использоваться для подготовки предварительно невспаханной почвы.
Сегодня многие культуры высевают с помощью машин, которые взрыхляют почву, помещают в нее семена на заданной глубине и через определенные промежутки и затем закрывают их грунтом. Такие машины сразу засевают несколько рядов.
Сегодня механизирован сбор урожая самых разных культур, включая корнеплоды (картофель) и фрукты (например, виноград и винные сорта яблок). Одной из первых и важнейших машин такого рода был уборочный комбайн, используемый при жатве таких зерновых культур, как пшеница. Это - самоходный комбайн, который косит, отделяет зерно от соломы, удаляет шелуху, засыпает зерно в сопровождающий его грузовик и сбрасывает солому на землю для последующего сбора.
Часто солому причисляют к отходам и считают, что она годится лишь на подстилку для скота или как грубая кормовая добавка для него.
После сбора урожая для его обработки и хранения требуются различные машины, такие как прицепы, вильчатые автопогрузчики, конвейеры и машины для отделения грунта и камней от картофеля. Влажная земля может вызвать гниение картофеля, а камни могут его побить, облущить или изрезать.
Возможное решение связано с использованием рентгеновских лучей. Собранный урожай движется по ленте конвейера и, падая с ее края, проходит через пучки рентгеновских лучей, улавливающих разницу в плотности между камнями и картофелем. При обнаружении камня пневмощуп выхватывает его, пропуская картофель дальше. Такие трудосберегающие технологии получают широкое распространение, т. к. фермеры стараются сохранить низкие цены на свою продукцию в условиях конкуренции.
Среди множества используемых человеком машин тракторы занимают одно из важнейших мест, так как представляют собой мобильные энергетические и транспортные средства, которые обеспечивают движение сельскохозяйственных, дорожно-строительных, мелиоративных машин и орудий. С появлением паровой машины началось строительство паровых повозок, автомобилей и тракторов. Первые колесные паровые тракторы появились в Англии и Франции в 1833г. Создание первого гусеничного трактора с паровым двигателем относится к 1888г. Гусеничный ход это изобретение столь же великое и фундаментальное, как и изобретение колеса. Но если имя создателя колеса затеряно в глубине веков, то изобретатель гусеницы от которого пошли тракторы, танки, известен. Это русский крестьянин Федор Абрамович Блинов.
История тракторов насчитывает более 200 лет.
В 1898 г. механик Федор Блинов соорудил самый первый гусеничный трактор. В роли двигателя был котел с двумя паровыми машинами, который стоял на раме длиной в 5м. Через шестеренные передачи от каждой машины передавалось вращение к ведущим колесам, которые были сцеплены с гусеницами. Управляли трактором два человека. Скорость движения была около 3 км/ч.
В начале 30-х годов начали свою работу Сталинградский, Харьковский и Челябинский тракторный завод (известный по всему миру ЧТЗ). За первые десять лет нашей промышленностью было выпушено приблизительно 700 тыс. тракторов - 40 % мирового производства. Они были оснащены карбюраторными двигателями. В последующие годы на тракторы стали устанавливать более экономичные дизели.
В шестидесятые и семидесятые годы начали выпускать тракторы повышенных рабочих скоростей: вначале 6. 9 км/ч, а затем 9. 15 км/ч. Появились тракторы с более мощными двигателями, турбо-наддувом, комфортабельными кабинами. Сейчас тракторы оснащены дизелями, независимой подвеской и резинометаллическими гусеницами, широкопрофильными шинами, которые снижают удельное давление на почву, реверсивными двухскоростными валами отбора мощности и т.
1. История трактора
Значительный вклад в развитие и совершенствование конструкций тракторов внесли наши соотечественники. Первый прообраз трактора - "народный дилижанс" для работы по бездорожью - построил в 1817 г. В.П. Гурьев.
Еще раньше (в 1791 г.) И.П. Кулибин изобрел "самокатную тележку", в которой применил целый ряд механизмов и устройств, встречающихся в современном тракторе: коробку передач, рулевое управление, роликовые подшипники, тормоза, маховик и др.
В 1837 г. Д.А. Загряжский запатентовал "экипаж с подвижными колеями" (машину на гусеничном ходу), но изобретение не было оценено, и патент был аннулирован.
В 1879 г. Ф.А. Блинов запатентовал, а в 1888 г. построил первый в мире трактор с металлическими гусеницами, каждая из которых приводилась в движение своей паровой машиной, решив, таким образом, проблему поворота гусеничного транспорта.
Я.В. Мамин сконструировал двигатель внутреннего сгорания, работавший на тяжелом топливе, и в 1903 г. получил на него патент, а в 1911 г. построил трактор с двигателем собственной конструкции. Однако собственной тракторостроительной промышленности в России практически не существовало, и тракторы в основном ввозились из-за рубежа.
В 1918 г. на Обуховском заводе в Петрограде началось производство тракторов по типу американского трактора фирмы "Холт" (гусеничные тракторы этой фирмы послужили базой для создания первых танков), налаживается серийный выпуск тракторов на других машиностроительных заводах страны.
Массовое производство тракторов началось в 1930 г., когда вступил в строй первый в стране Сталинградский тракторный завод (ныне Волгоградский), затем в 1931 г. - Харьковский, которые изготовляли колесные тракторы. В 1933 г. Челябинский тракторный завод приступил к выпуску гусеничных тракторов С-60. В 1937 г. Сталинградский и Харьковский тракторные заводы перешли на выпуск гусеничных тракторов общего назначения (СХТЗ-НАТИ). Тогда же на Челябинском тракторном заводе началось производство гусеничных тракторов С-65 с дизельным двигателем. С этой модели начался переход тракторного парка страны на дизельные тракторы.
В 1942 г. всего за 8 месяцев был построен Алтайский тракторный завод (АТЗ) в г. Рубцовске, выпускавший до 1952 г. тракторы АТЗ-НАТИ. В декабре 1944 г. на АТЗ был изготовлен первый опытный образец трактора ДТ-54.
В 1945 г. вступила в строй первая очередь вновь построенного Владимирского тракторного завода, в 1947 г. построен Липецкий тракторный завод.
В 1953 г. с конвейера Минского тракторного завода сошел первый колесный трактор МТЗ-2 с пневматическими шинами. Впоследствии по всей стране были построены тракторные заводы. В 70-е годы начался выпуск энергонасыщенных тракторов на Кировском (г. Ленинград) и других заводах страны.
2. Техническая характеристика и назначение тракторов
В зависимости от назначения различают сельскохозяйственные, промышленные, лесохозяйственные и мелиоративные тракторы. Сельскохозяйственные тракторы, в свою очередь, бывают:
общего назначения - для выполнения работ в животноводстве и растениеводстве, исключая возделывание пропашных культур;
универсально-пропашные - для выполнения работ в животноводстве и растениеводстве, в том числе для возделывания и уборки пропашных культур;
пропашные - для выполнения работ по возделыванию и уборке пропашных культур;
специализированные - для работ по возделыванию отдельных сельскохозяйственных культур в определенных условиях.
Чаще всего эти тракторы представляют собой модификацию (видоизменение) какого-либо трактора общего назначения или универсально-пропашного, который называется базовой (основной) моделью; самоходные шасси - трактор со свободной в межосевом пространстве рамой, на которую можно устанавливать сельскохозяйственные машины или платформу для перевозки грузов; тракторы малой мощности (мотоблоки) - имеют одно или два ведущих колеса и предназначены для механизации сельскохозяйственных работ на недоступных для прохода других тракторов участках и в личном хозяйстве.
К трактору выпускается набор сельскохозяйственных орудий - плуг, косилка, культиватор, отвал, тележки для перевозки грузов и др. По типу движителей тракторы делят на колесные, гусеничные, полугусеничные. Обычно полугусеничный трактор представляет собой модификацию колесного.
Базовую модель трактора определенного тягового класса и ее модификации принято условно называть семейством тракторов этого класса. Тракторы разного назначения между собой различаются мощностью двигателя, конструкцией ходовой системы, размерами и т. д.
Однако можно выделить и много общего в устройстве и взаимодействии отдельных их частей. У большинства тракторов отдельные части скомпонованы единообразно и имеют одинаковое назначение.
Двигатель представляет собой источник механической энергии, преобразующий химическую энергию топлива, сгорающего в его цилиндрах, вначале в тепловую энергию, а затем в механическую.
Трансмиссия - совокупность устройств, предназначенных для передачи и распределения механической энергии двигателя на ведущие колеса при изменении подводимого к ним крутящего момента и частоты их вращения по величине и направлению.
Ходовая система - устройства, предназначенные для преобразования вращения ведущих колес в поступательное движение трактора. Благодаря ходовой системе трактор движется по опорной поверхности.
Механизмы управления - устройства, служащие для изменения направления, скорости движения трактора и удержания его в неподвижном положении.
Органы управления большинства этих устройств установлены в кабине трактора.
Контрольно-измерительные приборы - средства отображения информации, встроенные в конструкцию трактора, по показаниям которых можно судить о давлении и температуре масла, применяемого в механизмах, температуре охлаждающей жидкости, состоянии воздухоочистителя и техническом состоянии других механизмов.
Рабочее оборудование представляет собой совокупность устройств, при помощи которых можно соединить трактор с различными сельскохозяйственными машинами, орудиями, транспортными тележками, передавать на рабочие органы присоединенной машины энергию двигателя трактора, управлять машинами и орудиями и выполнять другие работы.
Вспомогательное оборудование включает в себя кабину с устройствами отопления, кондиционирования воздуха, системой освещения и сигнализации и другими устройствами, обеспечивающими удобство в работе и комфортные условия трактористу.
Компоновка и расположение кабины должны обеспечивать хорошую обзорность при навеске машин, а также по фронту движения агрегата. При движении по дорогам общего пользования движители не должны повреждать дорожное полотно.
Шины должны соответствовать допускаемой максимальной нагрузке и скорости движения трактора, самоходной сельскохозяйственной машины. Не допускаются порезы и разрывы, обнажающие корд, а также расслоение каркаса, отслоение протектора и боковины. Запрещается установка на одну ось шин различного размера и моделей. Тракторы должны иметь передачу заднего хода. Не допускаются работа трактора, не оборудованного стояночной тормозной системой и звуковым сигналом, а также использование самодельных деталей и узлов в механизмах рулевого управления и тормозной системы.
Выпускная система двигателя должна иметь эффективный глушитель шума выхлопа и обеспечивать гашение искр в отработавших газах. На тракторе с системой запуска от пускового двигателя нужно блокировочное устройство, предотвращающее запуск при включенной передаче. Трактор должен быть оборудован внешними световыми приборами: двумя рабочими фарами ближнего света белого цвета, расположенными симметрично по отношению к вертикальной оси машины, передними фонарями с габаритными огнями белого цвета и указателями поворота оранжевого цвета, задними фонарями с габаритными огнями красного цвета и указателями поворота оранжевого цвета, сигналами торможения красного цвета, фонарем освещения номерного знака белого цвета.
Тракторный прицеп и полуприцеп должны быть оборудованы рабочим тормозом с приводом, управляемым с места водителя. Они должны иметь стояночную тормозную систему с механическим приводом, удерживающую их с полным грузом в заторможенном состоянии на сухой дороге с твердым покрытием на уклоне не менее 20 о.
Не допускается виляние прицепа во время движения по прямой на дорогах с твердым покрытием. Сцепная петля прицепа, полуприцепа должна соответствовать ГОСТ 2349-75. Прицеп, полуприцеп оборудуют фонарем освещения, номерным знаком, сигналом торможения, световозвращателями. Допускается длина тракторного поезда не более 12 м. Основные технические данные, которым должны удовлетворять самодельные тракторы, тракторные прицепы и полуприцепы:
Тракторы
· Номинальное тяговое усилие, кН неболее 14
· Поперечный угол статической устойчивости, не менее 35 град.
· Наименьший радиус поворота, м не более 4,5
· Транспортная скорость (при номинальной не более 20 частоте вращения коленчатого вала), 50 км/ч
· Осевая нагрузка (для тракторов с машиной не более 60 на задней навеске), кН
· Нагрузка на управляемые колеса, кН не менее 0,2 эксплуатационной массы трактора
· Тормозная система должна обеспечивать: тормозной путь при холодных тормозах и не более 6,4 (2,1) скорости 20(10) км/ч. м непрямолинейность движения в процессе не более 0,5 торможения, м остановку и удержание трактора на уклоне неенее 16 не.
· % Люфт рулевого колеса при работающем двигателе не более 25 град.
· Уровень шума. измеренный на расстоянии не более 95 5м от двигателя, дБ
· Размеры, мм: ширина не более 2500 высота не более 3800
Тракторные прицепы и полуприцепы
· Дорожный просвет под осями, мм не менее 3000
· Осевая нагрузка. кН не более 60
· Угол поперечной статической устойчивости с гручом (при его плотности 0,8 т/\г), град: прицепа не менее 30 полуприцепа не менее 25
· Угол поворота дышла двухосного прицепа, град.не менее 38
· Тормозной путь при скорости движения 20 км/ч, м не более 6.4
· Ширина, мм не более 2500
3. Типы тракторов
Современные тракторы делят на следующие два основных типа:
Преимущества колесных тракторов состоят в том, что они могут передвигаться по асфальтированным автострадам, не портя их, с довольно большой скоростью.
Однако из-за этого у них меньше, чем у гусеничных, сцепление с почвой, а значит, на рыхлой земле они могут пробуксовывать и сила тяги у них меньше. Чтобы избавиться от этого недостатка производители выпустили колесные тракторы с приводом на все колеса и с более широкими шинами, так как такие тракторы весят больше чем обычные и слишком уплотняют почву.
Колесные тракторы управляются наподобие автомобилей, управление же гусеничным трактором более напоминает управление танком, например, чтобы повернуть его, притормаживают одну из гусениц. Также многие тракторы оборудованы гидравлической системой для использования разнообразных орудий.
В современных тракторах не забыли также и о водителях. Удобные сидения, печка и кондиционер, улучшенные условия обзора сделали современный трактор вполне комфортабельным. Все сельскохозяйственные тракторы и самоходные машины в зависимости от их типов, назначения и особенностей управления ими подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д и Е.
А - колесные тракторы тягового класса до 1,4 (МТЗ-80, МТЗ-82, Т-40АМ, Т-25А1, самоходные шасси Т-16М);
Б - колесные тракторы тягового класса свыше 1,4 (К-701, К-700, Т-150К):
В - гусеничные тракторы (Т-4А, ДТ-75М, Т-150);
Г - самоходные машины с механической трансмиссией (зерноуборочные комбайны СК-5 "Нива" и СК-6 "Колос", комбайн самоходный кормоуборочный Е-281, косилка-плющилка самоходная Е-302, корне-уборочная самоходная машина РКС-6, корнеуборочная самоходная машина КС-6);
Д - самоходные машины с гидростатической трансмиссией (комбайны зерноуборочные "Дон-1500", "Дон-1200", комбайн самоходный кормоуборочный КСК-100, косилка-плющилка КПС-5Г, комбайн самоходный картофелеуборочный КСК-4-1, корнеуборочная самоходная машина КС-6В):
Е - мелиоративные и дорожно-строительные машины, в том числе экскаваторы с ковшом вместимостью до 0,65 м2 (бульдозеры, грейдеры, скреперы, экскаваторы).
В числе других советских ученых, обогативших науку о тракторах, видное место занимает Василий Николаевич Болтинский, написавший книгу "Автотракторные двигатели", в которой рассматриваются вопросы теории и проектирования двигателей внутреннего сгорания для тракторов и автомобилей.
До двадцатых годов, несмотря на то, что уже выпускались тракторы различных типов, теорий их конструирования фактически не было. В зарубежных и отечественных журналах появлялись статьи о тракторах в основном описательного характера. В 1927 году была издана книга Евгения Дмитриевича Львова "Тракторы, конструкция и расчет", ставшая настольной для инженеров и научных работников в нашей стране и за рубежом. В этой книге оригинально по тому. времени, с научной точки зрения трактовались вопросы теории и проектирования трактора. Поэтому Е.Д. Львов заслуженно признан основоположником новой дисциплины "Теория трактора".
Сейчас тракторы оснащены дизелями, независимой подвеской и резинометаллическими гусеницами, широкопрофильными шинами, которые снижают удельное давление на почву, реверсивными двухскоростными валами отбора мощности и т.п.
Настоящее и будущее сельскохозяйственного производства России неразрывно связаны с его оснащенностью высокопроизводительной современной техникой.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гуревич А.М. и др. - Конструкция тракторов и автомобилей - М.: Колос, 1978.- 479с.
Камнем и деревом
До неолитической революции – так называют зарождение сельского хозяйство – популяция людей на планете была ограничена количеством пищи, которую можно было найти. Поэтому на протяжении долгого времени на Земле могло жить не более 6-10 миллионов человек. К моменту появления Римской Империи 2000 лет назад это число выросло в 25 раз, а сейчас на Земле проживает более 7,5 млрд человек.
Все изменилось с окончанием ледникового периода более 11 000 лет назад. Климат стал мягче, а у людей к тому моменту появились каменные орудия труда. Постепенно приспособления совершенствовались, и в конце 4 тысячелетия до н.э. появился прототип сохи, а еще тысячу лет спустя началась история деревянного плуга. Для сбора урожая использовали серп и цеп.
Неолитическая революция протекала сразу в нескольких регионах, которые стали родиной многих современных сельскохозяйственных культур: из Эфиопии пришел кофе, из Индии – огурцы, из Китая – яблоки. Особые достижения принадлежали шумерам, которые изобрели особую борону для разрыхления почвы.
Высокой технологичностью древние технологии не отличались. Наши предки занимались подсечно-огневым земледелием: срезали с деревьев кору, а затем сжигали. На месте бывших лесов засевали землю, а угли и пепел использовали в качестве удобрения.
По античному образцу
Огромную роль в развитии сельского хозяйства сыграли древние греки. Они использовали бронзовые серпы, мотыги, сапки, трезубые вилы и рала – орудия, которые только рыхлили поверхность земли, не переворачивая ее. Чуть позже появился примитивный плуг, который пахари тянули с помощью упряжки волов. Плуг переворачивал землю, чтобы солнце ее прогрело и выжгло корни сорняков. После пахоты комья земли разбивали кувалдой или дубиной.
По окончании сезона дождей посевы окапывали, выпалывали сорняки. Созревший урожай жали железными серпами и увозили на ток, или гумно – расчищенный для молотьбы участок земли. В ходе молотьбы семена и плоды отделяли от колосьев, початков и стручков. Часто для этого использовали животных, гоняя их по кругу и бросая им под ноги то, что еще не вытоптано. Затем зерно очищали и отправляли на хранение в специальные ямы.
В латинском языке даже существовали особые термины для обозначения каждой вспашки: proscindere — пахать в первый раз, поднимать землю; iterare — перепахивать; tertiare — пахать в третий раз; lirare — пахать в четвертый раз, чтобы произвести покров семян.
Способы жатвы были различными. Иногда стебель вырывался с корнем – при этом земля сильно истощалась. Чаще использовали серпы, срезая урожай наполовину или под корень. Был и более прогрессивный способ: с помощью инструмента, похожего на гребень, срезались одни колосья. В ряде регионов даже существовали машины на основе этого орудия. Бык толкал впереди себя большой короб с зубьями, которые срывали колосья, и те падали в короб.
Для молотьбы часто использовали простую палку, выбивавшую зерно из колосьев. Но существовали более совершенные методы, например выколачивание зерна прогоном волов по колосьям на гумне.
Забытое знание
С началом эпохи средневековья развитие науки и сельского хозяйства застопорилось. Новые разработки долгое время не появлялись, а античные знания в большинстве своем были утеряны. Кроме того, в 536 году на Европу в результате извержений вулканов обрушилось глобальное похолодание, которое продлилось более ста лет. Атмосфера наполнилась вулканической пылью, а температура упала. Результатом стали неурожаи и голод.
Серьезные перемены к лучшему начались в XI-XIII веках. Возобновилось развитие сельскохозяйственной техники: получает распространение тяжелый плуг с железным отвалом, появляется новый тип железного топора, внедрение подков и новой сбруи позволяет в несколько раз эффективнее использовать лошадиную силу.
В XIII-XIV веках, в эпоху наивысшего сельскохозяйственного подъема, в целом удалось достичь античного уровня хозяйства. При этом обрабатывались более обширные территории, которые требовали большего объема работы, так что отчасти средневековым земледельцам удалось превзойти своих предшественников.
Переход к двигателям
С окончанием средневековья произошло возрождение сельского хозяйства. Деревянные орудия заменялись железными, но их применение по-прежнему основывалось на ручном труде с использованием тяги животных.
Начали появляться новинки, например, в начале XVIII века в Англии изобрели рядовые сеялки, а чуть позже – ложечные сеялки, которые после усовершенствования в 1790 году работали без изменений до XX века. Примерно в это же время были разработаны жатвенная машина и механическая молотилка, ставшая предшественницей комбайна.
Попытки изобрести уборочный комбайн начались в 30-е годы XIX века. Машины срезали колосья, связывали их в снопы, а позже – еще и молотили зерно. Однако устройства были громоздкими, и для их передвижения требовалось не менее десяти лошадей. Проблема была решена во второй половине XIX века с появлением парового двигателя. Первое время комбайн перемещался с помощью отдельного трактора, но позже машины удалось оснастить собственным двигателем.
Благодаря появлению двигателей удалось в целом сократить применение живой тягловой силы. Например, в Голландии в 1862 году уже активно использовали паровые плуги с двусторонними лемехами (острыми наконечниками), а в ряде других стран обычный плуг прикрепляли к паровому трактору.
Другим крупным изобретением того времени наравне с комбайном стал паровой трактор, разработанный в середине XIX века. В 1901 году появились первые тракторы с двигателями внутреннего сгорания, но они были слишком тяжелыми, большими и часто ломались. Все эти недостатки удалось устранить к 1907 году, когда тракторы получили широкое распространение. К машинам также подключали вспомогательные механизмы, такие как косилки, молотилки и мельницы.
Высокие технологии
Если раньше при развитии земледелия акцент делался на улучшении технологий, сейчас речь идет прежде всего об экологичном производстве. Другими словами, важно максимально эффективно использовать почву, оказывая на нее минимальное воздействие.
Современные машины развиваются именно в этом направлении. Например, почвообрабатывающая техника John Deere создает наиболее благоприятные условия для прорастания семян и позволяет добиться оптимальной урожайности. Другие типы машин также нацелены на максимально эффективное производство. Тракторы представляют собой универсальные машины, которые помогают пахать, поливать, перевозить грузы и выполнять другие виды работ. Сидение оператора может быть оснащено массажной функцией, а кабина – акустической системой Harman/Kardon. Стоимость трактора в такой комплектации может доходить до 700 000 $. Комбайны создаются с учетом сразу нескольких показателей: энергоэффективности, комфорта, надежности, проходимости и не только.
Развитие сельскохозяйственной техники и орудий шло невероятно медленными темпами. Мотыга и серп были изобретены сразу же с появлением земледелия (около XII в. до н. э.). Примерно в VI-V вв. до н. э. появились деревянный плуг и соха на конной тяге, а наконечники для них (лемехи и сошники) стали изготавливать из железа с II-I вв. до н. э. В Китае в это время появились лемехи из ковкого чугуна, по прочности значительно превосходящие железные. В Западной Европе чугунные лемехи стали изготавливать для плугов лишь в конце XVIII в. н. э.
В 1785 г. английский инженер Роберт Рэн-сом изготовил чугунный лемех. Спустя 12 лет в США Чарлз Ньюболд запатентовал также плуг с лемехом из литого чугуна. Такой плуг врезался в землю глубже и легче, чем прежние. Полностью чугунный плуг с заменяемыми частями впервые сделали в 1819 г. американские инженеры Стивен Маккормик и независимо от него Джетро Вуд. Серийный выпуск таких плугов начал в 1839 г. американский промышленник Джон Дир.
К 1862 г. голландские фермеры уже широко использовали паровые плуги с двусторонними лемехами, укрепленными на колесной раме, которые передвигались за счет тягловой силы двух паровых двигателей. Другие фермеры в Европе и Соединенных Штатах пахали землю, прикрепив обычный плуг к паровому трактору.
С древнейших времен семена сеяли, разбрасывая их вручную. Переворот в этой области произошел лишь в 1701 г., когда английский инженер Джетро Тулл изобрел механическую рядовую сеялку, с помощью которой семена стали сеять параллельными рядами. Это облегчало как прополку с помощью мотыги, так и сбор урожая. После жатвы растения требовалось обмолотить - отделить зерна от стеблей. Молотили вручную цепами вплоть до 1786 г., пока шотландский конструктор Эндрю Мейкл не изобрел механическую молотилку.
Осталось механизировать жатву. Эту заслугу обычно приписывают Сайрусу Маккормику, который сконструировал свою первую жатку в 1831 г., когда ему было всего 22 года, и запатентовал машину в 1834 г. Три года патент оставался неиспользованным, но затем началось серийное производство жаток. В 1879 г. Сайрус и его брат Леандр создали компанию, которой принадлежала большая фабрика в Чикаго, выпускавшая 4000 машин в год.
На данной картине изображена сельскохозяйственная техника конца XVIII в.: плуг, каток, борона и сеялка. Все эти механизмы приводятся в движение либо лошадьми, либо людьми.
В 1827 г. - еще до того, как Сайрус Маккормик запатентовал свою машину, - шотландский священник Патрик Белл построил жатку другой конструкции. А в 1833 г. американский инженер Обед Хасси изобрел еще один тип жатки. Его машина усовершенствованной конструкции 1847 г. срезала растения и метала стога лучше, чем жатка Маккормика, но у Хасси не было организационного таланта и делового чутья последнего.
С 1830-х гг. вслед за американцем Джоном Лейном многие инженеры пытались изобретать уборочные комбайны. Эти машины не только срезали колосья, но и связывали их в снопы, а более поздние комбайны еще и молотили зерно, Но для передвижения таких тяжелых механизмов по полю требовалось не меньше десяти лошадей. С изобретением тягового парового двигателя, а позже (1908) и гусеничного парового трактора эта проблема была решена. А через два года появились бензиновые двигатели внутреннего сгорания. Сначала комбайн перемещался с помощью отдельного трактора. Позже конструкторы оснастили комбайн собственным двигателем, и ряды самостоятельно передвигающихся по степи комбайнов стали привычным зрелищем.
Первый молотильно-уборочный комбайн скашивает полосу шириной 6 м на пшеничном поле в Орегоне. Но для его работы требуется 30 лошадей и 4 человека.
Читайте также: