Этапы и основные направления развития машин для основной обработки почвы

Плуг - сельскохозяйственное орудие для основной обработки почвы - вспашки. Цель вспашки состоит в перемешивании слоёв земли, обогащении её кислородом, избавление от сорняков и некоторых бактерий. Закопанные сорняки разлагаются в земле и служат в качестве компоста.

Когда появилось сельское хозяйство, земля обрабатывалась вручную с помощью мотыг на мягких плодородных почвах.

Чтобы регулярно выращивать зерновые культуры в менее плодородных областях, более низкий слой почвы с питательными веществами требовалось поднять на поверхность.

Самые первые плуги представляли собой раму (дышло), держащую в себе вертикально закреплённый кусок дерева (лемех), который волочили сквозь верхний слой почвы.

Древними римлянами был изобретён отвал, который отбрасывал землю в сторону, погребая сорняки и остатки предыдущего урожая под слой земли, в то же время вытаскивая питательные вещества на поверхность.

Позже римляне поставили в передней части плуга колесо, позволявшее регулировать глубину хода плуга; и применили нож, размещаемый перед лемехом для разрезания почвы.

Отвалы делались из дерева в виде продолговатого четырёхугольника. Спереди их прикрепляли к стойке, а позади к подошве и к одной из рукояток плуга посредством деревянной или железной связи. Из – за сильного прилипания земли к дереву позже стали делать отвалы из чугуна или железа и давать им форму местами вогнутую, местами выпуклую, так что отвал представлял собой изогнутую винтообразную поверхность.

Первым успешным плугом с использованием железных частей следует считать «Роттерхамский плуг», разработанный Джозефом Фольямбе в 1730 году в г.Ротерхаме (Англия). Он был прочным, лёгким, и созданным по математическим расчётам шотландского конструктора Джеймса Смола. Плуг позволял срезать, поднимать и переворачивать слой земли.

Во времена промышленной революции появились стальные плуги. Они были легче и прочнее чем железные или деревянные. Первый стальной плуг изобрёл американский кузнец Джон Дир (John Deere) в 1830-х годах. Дышло, крепившееся к упряжи животных, было приспособлено так, что колесо в передней части плуга катилось по земле.

Первые стальные плуги управлялись пешим человеком. Управляющий шёл вслед за плугом, держась за две рукоятки, и регулировал направление плуга, глубину борозды и руководил животными, тянущих плуг. Позже появились плуги, где управляющий уже сидел на специальном сидение на колёсах, а плуг имел несколько лемехов.

Одна лошадь, как правило, может тянуть только плуг для одной борозды на чистой и мягкой почве. Для обработки более тяжёлых почв требовалось две лошади, одна из которых шла по борозде, а другая по необработанной земле. Для плугов, делающих две и более борозд, одна или несколько лошадей должны были идти по свободной, невспаханной земле.

В России плуг появился в лесостепной полосе уже в VIII - IX вв. накануне образования Киевской Руси. Начало развития современного плуга относится к XVII веку. Первые металлические конные плуги появились в конце XVIII века. Заводское производство конных плугов в России началось в 1802 году.

На Всероссийской мануфактурной выставке в Петербурге в 1870 году впервые был выставлен оригинальный плуг В. И. Васильчикова. Этот плуг имел цилиндрический отвал значительной высоты и полевую доску с выступающим лезвием взамен ножа. Стоит также отметить надёжность и простоту регулировки глубины вспашки. Этот плуг изготовлялся в мастерской Тамбовской губернии и служил образцом для других мастерских и кустарей. Плуг Васильчикова был распространен в Воронежской, Тамбовской и Орловской губерниях.

Огромную работу по созданию плугов выполнил А. Г. Павлов, организовавший в 1880 г. в Смоленской губернии мастерскую по производству сельскохозяйственных машин. Его плуги резко выделялись среди других качеством изготовления и получили большое распространение в России.

С появлением парового трактора стало возможно использовать его для вспашки. В Европе уравновешенные плуги на колёсах тянулись проволочными канатами (в качестве средства передачи), управляемых парой паровых двигателей английского инженера Джона Фоулера.

Дальнейшее развитие конструкции плуга велось по пути замены прицепных плугов навесными и полунавесными, а также изменения ширины захвата плуга для более эффективного агрегатирования с тракторами. В 1973 году в сельском хозяйстве СССР насчитывалась 961 тыс. тракторных плугов общего назначения.

Плуг имеет несколько корпусов. Корпус плуга состоит из: -лемеха - стальной части, отрезает слой земли;

• -отвала - части, переворачивающим отделенный пласт;

  -рамы;

• -стойки, которая крепит лемех к раме;

  -полевой доски, которая стабилизирует плуг.

В Австралии в 1870-е годы был изобретён специальный плуг для распашки земель под виноградники, названный «Стамп Джамп». Его устройство позволяло плужному лемеху самому перепрыгивать через шишковатые и очень длинные, выступающие на поверхность корни эвкалиптов.

Более простая система, созданная позже, использует вогнутый диск (или два), установленный под большим углом к направлению движения. Вогнутая поверхность удерживает диск в земле, если под него не попадает что-либо твёрдое. Когда плуг натыкается на корень дерева или камень, лемех плуга подпрыгивает, что позволяло избежать поломки плуга и продолжить вспашку.

Традиционные плуги могут переворачивать землю только в одном направлении, указываемым отвалом лемеха. В результате действия плуга образуются гребни вспаханной земли между бороздами, похожие на грядки.

Современный оборотный плуг состоит из следующих узлов: рамы, левооборачивающих и правооборачивающих корпусов, углоснима, механизма оборота, навесного устройства, опорного колеса, предохранителей корпусов и гидросистемы.

При работе плуга правооборачивающие и левооборачивающие корпуса попеременно вступают в работу на прямом и обратном ходу агрегата, благодаря чему оборот пласта всегда производится в одну сторону (челночный способ). При вспашке долота и лемеха корпусов подрезают пласты почвы и подают их на отвал. Отвалы поднимают пласты почвы, частично крошат и оборачивают их. Отвал углоснима срезает угол оборачиваемого пласта и бросает его на дно борозды, образованной предыдущим корпусом. При наезде на препятствие корпус благодаря предохранительному устройству «подпрыгивает», огибая препятствие.

После прохода и разворота агрегата лемеха с помощью механизма оборота плуг переворачивается на 180 ⁰ и технологический процесс повторяется. Такая схема вспашки позволяет получить однородную вспаханную поверхность с гребнями, ориентированными в одну сторону (гладкая вспашка). Кроме того, экономится время и топливо на переездах между загонами. При вспашке же обычным плугом половина загона имеет гребни справа от борозды, половина - гребни слева. При этом в центре загона образуется либо двойной гребень (при вспашке "в свал", когда агрегат начинает движение с середины загона и ходит по расширяющейся спирали), либо двойная борозда (при вспашке "вразвал", когда агрегат начинает движение у края загона и ходит по сужающейся спирали).

Оборотный плуг подсоединяется к трактору с помощью трехточечной навески. Гидравлическая система трактора используется для поднятия и оборота плуга. На современных тракторах глубина и угол вспашки устанавливаются автоматически.

Широкое распространение виноградников, плодовых насаждений и лесопосадок потребовало создания специального плантажного плуга, вспахивающего землю на глубину до 100 см, что способствует созданию более благоприятных условий для развития корней растений.

Современные плуги разделяют:

• •    по типу рабочих органов - на лемешные и дисковые;

• •    по роду тяги - на тракторные (навесные, полунавесные и прицепные), конные и канатные;

• •    по  числу рабочих органов - на одно-,  двух- и

• многокорпусные;

• •   по  назначению -  для основной  вспашки (общего

назначения) и специальные;

• •    по способу вспашки - на бороздные, работающие всвал и вразвал (с образованием свальных гребней и разъёмных борозд) и для гладкой пахоты.

Сейчас крупнейшие производители плугов – это ЗАО "Автомаш", ООО «Энерготехмаш-Агро», ОАО «Долина», зарубежные фирмы «Lemken», «Krone», «Case IH», «Kverneland», «Massey Ferguson», «John Deere».

История развития - дата посещения 5 марта 2014 г.