2:46 ص
الهندسة الزراعية -
كتب الزراعة
كتاب : المرشد الأساسي في : ميكنة و إدارة الآلات الزراعية
عدد صفحات الكتاب : 150 صفحة
لقد أدت الآلات الزراعية إلى زيادة الإنتاجية البشرية بشكل كبير. على سبيل المثال، يستطيع مزارع واحد في منتقي القطن أن يحصد في اليوم ما يعادل ما يحصده 100 شخص يعملون يدوياً. قبل مكننة الزراعة في الولايات المتحدة، كانت هناك حاجة إلى عشرة عمال زراعيين لإطعام شخص واحد في المدينة. واليوم يمكن لإنتاج مزارع واحد أن يطعم أكثر من 100 من سكان المدينة. الظروف مماثلة في الدول المتقدمة اقتصاديا. أحد الجوانب المهمة للآلات الزراعية التي لا يتم الاعتراف بها غالبًا هو أنها جعلت التنظيم الاجتماعي والاقتصادي الحديث ممكنًا من خلال تحرير أعداد كبيرة من الناس من إنتاج الغذاء والألياف لأعمال أخرى، مثل التصنيع.
في الأيام الأولى للزراعة، عمل المزارعون في الحقول بأدوات يدوية مثل المنجل الحجري وعصا الحفر. تطورت هذه الأخيرة تدريجيًا إلى المحراث، وبحلول عام 3000 قبل الميلاد تقريبًا، كان المصريون قد ربطوا الثيران بالمحاريث. أدت الحيوانات إلى تحسين الإنتاج الزراعي وتقليل حاجة البشر إلى القيام بأعباء العمل الشاقة. وسرعان ما تم استخدام الخيول والحمير والبغال وجاموس الماء في الأعمال الزراعية. طوق الحصان، الذي حسّن قدرة هذه الحيوانات على الشد، دخل حيز الاستخدام في أوروبا في القرن الثاني عشر
على الرغم من أن العضلات الحيوانية حسنت الإنتاج في المزارع، إلا أنه تم اكتشاف مصادر أخرى للطاقة توفر كميات أكبر من الطاقة في نهاية المطاف وتم استخدامها. وكان من أهمها الرياح والمياه والمحركات البخارية ومحركات الاحتراق الداخلي والبنزين والمنتجات البترولية الأخرى والرياح.
بخار
أدى المحرك البخاري إلى تقليل الاعتماد على الطاقة الحيوانية بشكل كبير. تم تطوير المحركات البخارية في إنجلترا عام 1698 لاستخدامها في البداية لضخ المياه من مناجم الفحم، وانتشرت في جميع أنحاء أوروبا خلال القرن الثامن عشر. وبحلول أوائل القرن التاسع عشر، قاموا بتشغيل مصانع النسيج والمناشر وقطارات السكك الحديدية والسفن. تم استخدام المحركات البخارية لأول مرة في المزارع في الولايات المتحدة خلال ستينيات القرن التاسع عشر. استُخدمت هذه المحركات في البداية لقيادة الآليات الثابتة، وفي نهاية المطاف دفعت أسلاف الجرارات الحالية. نادرا ما تستخدم المحركات البخارية اليوم في الدول الصناعية.
محركات الاحتراق الداخلي
في عام 1892، قام جون فرويليتش، وهو حداد من ولاية أيوا، ببناء أول مركبة زراعية تعمل بمحرك البنزين. لم ينجح اختراع فرويليتش تجاريًا، ومضى نحو 14 عامًا قبل أن يحظى أول محرك جر يعمل بالبنزين، أو الجرار، بالقبول. كان هذا هو المنتج القديم رقم 1، وهو منتج أمريكي كان وزنه 20000 رطل (9100 كجم) وتم تطويره من 22 إلى 45 حصانًا. كانت هذه السيارة منخفضة السرعة وعالية القوة، تشبه سابقتها التي تعمل بالبخار، حيث تحتوي على عجلتين حديديتين متباعدتين على نطاق واسع في الأمام وعجلتين خلفيتين عريضتين مثبتتين للجر. كانت الجرارات المبكرة تسحب المحاريث وتحصد بشكل جيد ولكن لم يكن من الممكن استخدامها للزراعة وتكسير التربة واقتلاع الأعشاب الضارة بين صفوف النباتات.
تمت متابعة تحسينات الجرار بسرعة. حدث تحسين كبير وهو مأخذ الطاقة الخلفي (PTO) للأدوات الزراعية المثبتة والمرسومة في عام 1918. وقبل ذلك الوقت كانت الجرارات تقوم ببساطة بسحب الآلات عبر الحقول. كانت آليات تشغيل هذه الأجهزة - مثل شفرات الجزازات - مدفوعة إما عن طريق حركتها فوق الأرض بطريقة جزازة العشب اليدوية أو عن طريق محركاتها المنفصلة. ومع ذلك، مع PTO، كان هناك عمود مصمم خصيصًا يربط محرك الجرار مباشرة بالآلة التي يسحبها، مما يزيد بشكل كبير وينظم الطاقة المطبقة لتشغيل أجزاء العمل. وهذا جعل من الممكن إنشاء آلات زراعية أكبر وأكثر إنتاجية.
ظهر الجرار ذو العجلتين الكبيرتين في الخلف وعجلتين أصغر بكثير في الأمام لأول مرة في عام 1924. وقد أتاح هذا الترتيب قيادة الجرار بين الصفوف في الحقل واستخدامه في الزراعة.
تم وضع إطارات مطاطية كبيرة الحجم ومنخفضة الضغط ذات عروات عميقة على الجرارات بعد عام 1932. وقد أدت هذه الإطارات، جنبًا إلى جنب مع الهياكل الأخف والمحركات الأكثر قوة التي بدأ استخدامها في ذلك الوقت، إلى زيادة تعدد استخدامات الجرارات وسمحت لها بتولي العديد من الوظائف الخفيفة أن الخيول لا تزال تفعل. كما زادت الإطارات المطاطية من قوة السحب وخفضت استهلاك الوقود. من خلال استكمال استبدال الحصان، حررت الجرارات العديد من الأفدنة من الأراضي للاستخدام البشري التي كانت تستخدم سابقًا لزراعة الأعلاف.
تحظى الجرارات التي تعمل بمحركات الديزل، والتي كانت متوفرة منذ أوائل الثلاثينيات، بشعبية كبيرة. تزن محركات الديزل التقليدية وتكلف أكثر من الجرارات التي تعمل بالبنزين، ولكن محركات الديزل اقتصادية ويمكن الاعتماد عليها وقوية. تستخدم جرارات غاز البترول المسال (LPG)، التي ظهرت في عام 1941، غاز البيوتان والبروبان النظيفين كوقود.
تعمل الجرارات اليوم إما بالبنزين أو غاز البترول المسال أو وقود الديزل. يتم نقل الطاقة من خلال عمود دوار إلى علبة تروس ذات 8 إلى 16 سرعة ومن خلال ترس تفاضلي إلى العجلات الخلفية. يفضل العديد من المزارعين نظام الدفع الرباعي، الذي يعمل على تحسين الجر في التربة الثقيلة، ويستخدم الطاقة بشكل أكثر كفاءة، ويزيد من الثبات، ويقلل ضغط التربة عند مرور الجرار فوقها.
تشمل ميزات الجرار المعاصرة الأخرى التوجيه الدقيق باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وأدوات التحكم الإلكترونية والمعالجة الدقيقة، والكبائن والإطارات المعززة للسلامة في حالة الانقلاب، وأحزمة الأمان، والكبائن المكيفة.....
------------------
-------------------------
ليست هناك تعليقات: