Полезное ископаемое из чего сделан плуг
Прежде, чем дальше рассуждать о современных тенденциях развития почвообрабатывающей, оглянемся назад и посмотрим с чего всё начиналось. Палку-копалку и мотыгу мы пропустим, хоть последняя и служит верой правдой людям уже тысячелетия, и перейдем сразу к сохе.
Итак: СОХА — одно из главных пахотных орудий русских крестьян северных, восточных, западных и центральных районов Европейской России. Соха встречалась также и на юге, в степных районах, участвуя в обработке земли вместе с плугом. Свое название соха получила от палки с развилиной, называвшейся сохой.
Характерной чертой всех видов сох было отсутствие полоза (подошвы), а также высокое расположение центра тяжести — прикрепления тяговой силы, т. е. лошадь тянула соху за оглобли, прикрепленные в верхней части орудия, а не в нижней. Такое расположение тяговой силы заставляло соху вспарывать землю, не углубляясь в нее. Она как бы «черкала», по выражению крестьян, верхний слой почвы, то входя в землю, то выскакивая из нее, перепрыгивая через корни, пни, камни.
Т.е. по сути, это разновидность нонешних глубокорыхлителей, только глубина рыхления не 80 см, как у современных орудий, а всего 2,2-5 см. Для рыхления на большую глубину необходимо было несколько раз обработать один и тот же участок пашни. Управлять сохой было весьма сложно да и просто требовало большой физической силы. Лошадь только тянула соху вперед, а крестьянину приходилось мало того, что поддерживать равновесие сохи, так еще и приподнимать её перед препятствиями в виде корней, камней, а так же надавливать на неё для большего углубления.
Упряжь с деревянной дугой облегчила жизнь крестьян, и держать равновесие стало проще, однако подъем и заглубление сохи осуществлялось физической силой землепашца.
Соха широко использовалась на Руси до начала промышленно революции. Это обусловлено как простотой её изготовления, так и минимумом металлических деталей, которых было две – сошники (или ральники), которые непосредственно углублялись в землю. А также способом земледелия – подсечно-огневым, когда от леса освобождались каждый раз новые участки леса с большим количеством пней, корней деревьев, камней. В таких кусловиях, на большую глубину пахать практически невозможно.
В дальнейшем, конструкция совершенствовалась, металл становился все более доступным. Появились орудия с колесным передком, что значительно облегчило труд хлебопашца, но не улучшило качество обработки земли.
Еще одной разновидностью сельхозорудия являлось – Рало – примитивное пахотное орудие. Состоит из рабочей части -ральника, поставленного горизонтально (полозное РАЛО) или под углом к почве; дышла, или грядиля, в которое запрягалось тягловое животное (обычно – пара быков или волов) .
Вспаханные ралом или сохой участки пашни обрабатывались сучковатой бороной.
С установлением постоянных границ исчезла необходимость перебегать постоянно на новые территории, каждый раз очищать их от леса. Старые земли уже стали сравнительно чистыми и могли свободно пахать на большую глубину. Стали появляться плуги – орудия, которые не просто рыхлят почву, а переворачивают её пласты, значительно увеличивая урожайность пахотных земель. В Древней Руси в конце XIII — начале XIV вв. рало перестало быть единицей налогообложения и было заменено повинностью под названием «поплужное».
Первые плуги были деревянными. Он имел четыре основные части: лемех, отрезавший пласт земли в горизонтальной плоскости; отвал, который оборачивал и разрыхлял пласт; подошву, служащую опорой плугу; грядиль, или дышало, с помощью которого плуг приводился в движение тягловой силой. Все части, кроме лемеха, были деревянными. В лемех вставляли железную пластину. Глубина запапши таким плугом не превышала 10 см.
В дальнейшем, лемех и отвал соединились вместе и получился тот плуг, который мы видим и в настоящем времени. После деревянных были попытки изготовления плугов из железа и чугуна, но орудия оказались тяжелыми и недолговечными.
Первым коммерчески успешный стальной плуг изготовил американский кузнец Джон Дир в 1830-х годах 19 века.
В России подобные плуги появились чуть позже и назывались ,,колонистскими,,.
Русский ‘колонистский’ предковый плуг (50-е годы XIX в.)
В дальнейшем, стремительное развитие машиностроения, металлообработки и производства удобрений полностью вытеснили ручной труд и деревянные орудия из сельского хозяйства. Но, глядя на современные плуги, которые могут быть многокорпусными, прицепными, навесными, оборотными, с разрезным отвалом мы по прежнему видим тот самый лемех, разрезающий землю и блестящий отвал, переворачивающий пласт.
Глубокорыхлители опустились на большую глубину, по сравнению с сохой, но так же чем то напоминают это древнее орудие землепашца.
ПЛУГ, сельскохозяйственное орудие для основной обработки почвы – вспашки. Первоначально, как более производительное, сложное в изготовлении и дорогое орудие, чем др. пахотные орудия, П. использовали в крупных хозяйствах; его производили спец. мастера. Запрягался П., как правило, несколькими парами волов или лошадей.
Первые металлич. П. появились в кон. 18 в. В России произ-во П. началось в 1802 на одном из моск. заводов. Позднее появились беспередковые П., П. с несколькими корпусами и П. с т. н. русским передком. Развитие конструкций П. механич. тяги началось в осн. с 1920-х гг. В это время были разработаны электропахотные агрегаты канатной тяги, тракторные П. и др. (см. также в ст. Механизация сельского хозяйства).
Рис. 1. Плуг лемешный навесной пятикорпусный:1 – предплужник; 2 – корпус; 3 – прицеп для борон; 4 – рама; 5 – дисковый нож; 6 – регулятор глубины вспашки; 7 –…
Рис. 2. Корпуса плугов: а – отвальный; б – безотвальный с почвоуглубительной лапой; в – безотвальный; г – с вырезным отвалом; д – в виде стрельчатой лапы; е – комби…
Совр. П. классифицируют: по виду тяги – на конные, канатные (для вспашки в теплицах и на крутых горных склонах) и тракторные (преобладают в с. х-ве); по способу агрегатирования – на навесные, полунавесные и прицепные; по числу осн. рабочих органов (корпусов) – одно,- двух- и многокорпусные; по конструкции (типу) корпусов – лемешные, дисковые, чизельные и ротационные; по технологич. процессу – для свально-развальной и гладкой вспашки. Самые распространённые П. – лемешные, их подразделяют на П. общего назначения (для вспашки окультуренных старопахотных земель на глубину 25–35 см) и специальные (для работы в особых условиях и вспашки на глубину св. 35 см). Лемешный П. (рис. 1) состоит из рамы, прикреплённых к ней корпусов с предплужниками, ножа (разл. конфигураций), опорного колеса с механизмом регулирования глубины вспашки; для соединения с трактором П. оснащён навеской, автосцепкой или прицепом. Нож отрезает пласт почвы в вертикальной плоскости и отделяет её от непаханого массива. Предплужник отделяет задернованную (верхнюю) часть пласта и сбрасывает её на дно борозды. Корпус отрезает почвенный пласт в горизонтальной плоскости, оборачивает и рыхлит его. Устойчивый ход корпуса П. обеспечивает прикреплённая к стойке с тыльной стороны полевая доска. Чаще используются отвальные правооборачивающие корпуса, производящие крошение пласта и частичный или полный его оборот (рис. 2). В зависимости от состояния почвы и вида вспашки корпуса П. могут иметь отвал с рабочей поверхностью: культурной (хорошо оборачивает и крошит почвенный пласт – используют при вспашке старопахотных земель), полувинтовой (хорошо оборачивает почвенный пласт, но хуже рыхлит его – применяют при вспашке сильно задернованных и целинных почв) или винтовой (для полного оборота пласта – используют при перепашке пласта многолетних трав). Для рыхления подпахотного слоя почвы (т. н. плужной подошвы) за каждым корпусом монтируют почвоуглубит. лапу. В районах недостаточного увлажнения и эрозионно опасных применяют П. с безотвальными корпусами или плоскорежущими стрельчатыми лапами. Вспашку подзолистых почв с одноврем. углублением пахотного слоя проводят П., оборудованными корпусами с вырезным отвалом, тяжёлых почв с одноврем. интенсивным рыхлением почвенного пласта – П. с комбиниров. корпусами, роторы которых приводятся во вращение от вала отбора мощности трактора. Для мелкой вспашки применяют П. без предплужников, называемые П.-лущильниками. Засорённые камнями поля пашут П., каждый корпус которого имеет механич., гидравлич. или пневмогидравлич. предохранитель для поднятия корпуса при встрече с препятствием (камнем) и заглубления после его преодоления. Лемехи таких корпусов снабжены долотом, а функции предплужников, срезающих только угол пласта при его движении по отвалу, выполняют закреплённые на передней части отвала углоснимы. Для гладкой вспашки (без свальных гребней и развальных борозд) применяют оборотные, клавишные, челночные, фронтальные и поворотные плуги.
Рис. 3. Плуг дисковый навесной двухкорпусный: 1 – рама; 2 – навеска; 3 – стойка; 4 – сферический диск; 5 – дисковый нож.
Рис. 4. Схема рабочего процесса ротационного плуга: 1 – корпус; 2 – нож; 3 – диск; 4 – отражатель.
Из специальных П. самые распространённые – плантажные, кустарниково-болотные, ярусные, садовые, виноградниковые, лесные. Также используются чизельный для рыхления плужной подошвы, П.-рыхлитель для безотвальной обработки почвы и интенсивного крошения пласта в продольной и поперечной плоскостях на глубине до 40 см. П. дисковый (рис. 3), имеющий рабочие органы в виде сферич. дисков, для обработки тяжёлых, уплотнённых, увлажнённых почв под посев риса и при лесовосстановит. работах, П. ротационный с горизонтально расположенным барабаном, приводимым во вращение от вала отбора мощности трактора (рис. 4) и закреплёнными на барабане Г-образными ножами, отрезающими и частично оборачивающими пласты почвы, для вспашки тяжёлых и переувлажнённых почв на глубину до 30 см.
Плуги. История плуга. Виды плугов.
Плуг.
Плуг – это орудие для основной обработки почвы – вспашки земли в сельскохозяйственных целях. Плуг состоит из лемеха – подрезающего почвенный пласт снизу, ножа – отрезающего пласт со стороны и отвала, который принимает и переворачивает подрезанный пласт.
Основная задача плуга – перевернуть верхний слой земли, и подготовить почву к посеву сельскохозяйственных культур.
Кроме того, вспахивание уменьшает количество сорняков, разрыхляет и делает почву более мягкой и податливой, облегчает дальнейший посев. В процессе вспашки повреждаются уже тронувшиеся в рост, но ещё недостаточно окрепшие однолетние сорняки. Кроме того, оборот пласта земли способствует перемещению непроросших семян сорняков в нижний (более глубокий) слой плодородной почвы, что, в свою очередь, создаёт дополнительное препятствие на пути прорастания сорных трав.
Вначале плуги тащили сами люди, затем волы, мулы и лошади. Теперь плуг тянет неутомимый помощник – трактор.
История плуга.
Первые известные нам плуги (фактически соха) появились в III тысячелетие до нашей эры, имели очень простое строение и представляли собой раму (дышло), держащую в себе вертикально закреплённый кусок дерева (лемех), который волочили сквозь верхний слой почвы.
Древние формы плуга известны нам по вавилонским и древнеегипетским изображениям, наскальным рисункам в Северной Италии и Южной Швеции (относящимся ко второму тысячелетию до нашей эры), а также по находкам древних плугов в торфяниках на территории Польши. Ранее I тысячелетия до нашей эры плуг был известен в Китае.
Преобразование древней сохи в классический плуг произошло в Древнем Риме. Римский плуг имел колеса и металлический наконечник. Такой позволял регулировать глубину борозды и отбрасывать землю в сторону.
Римский колесный плуг.
От римлян плуг стал переходить в другие регионы Европы, например плуг перешел к германцам, а от них к славянам. Повесть временных лет упоминает плуг у вятичей в 981 году.
В начале отвалы на плуге 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. Так как к дереву земля налипает сильнее, нежели к металлу, то впоследствии отвалы стали делать из чугуна или железа и давать им форму местами вогнутую, местами выпуклую, так что отвал представлял собой изогнутую винтообразную поверхность.
Известно, что в 1730 году в Ротерхаме в Англии Джозеф Фулджемб (Joseph Foljambe) стал изготавливать успешный плуги с использованием железных частей.
Плуг и промышленная революция.
Стальные плуги появились во времена промышленной революции. Они были легче и прочнее тех, что изготовлялись из железа или дерева.
В 1837 году американский кузнец Джон Дир изготовил первый стальной плуг.
Стальной самоочищающийся плуг Джона Дира.
Спустя четыре года Джон Дир наладил целое серийное производство, выпуская по 75-100 плугов в год. А к 1855 году уже созданная им фабрика смогла изготовить и реализовать 10 000 плугов – для того времени цифра внушительная.
Первые стальные плуги управлялись пешим человеком. Управляющий шёл вслед за плугом, держась за две рукоятки, и регулировал направление и глубину борозды. Он также часто руководил движением животных, тянущих за собой плуг.
Позже появились плуги, где управляющий уже сидел на специальном сидении на колёсах, а плуг имел несколько лемехов.
Одна лошадь, как правило, может тянуть только один 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 идти по свободной, невспаханной земле, и даже это даётся им с трудом. Обычно таким лошадям дают десятиминутный отдых каждые полчаса.
С появлением паровых тракторов стало возможно использовать их для вспашки почвы.
В Северной Америке твёрдая почва равнин позволила прямое использование больших паровых двигателей в качестве тяговой силы. Часто бывало, что до десяти паровых машин тянули один большой плуг, что позволяло вспахать сотни акров земли за день. Только паровые машины могли двигать такие большие плуги. Когда появились бензиновые двигатели, они, в начале, не имели достаточной мощности сравнимой с паровой тягой.
В Австралии в 1870 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.
Современные плуги.
Развитие тракторной технике способствовало развитию оборудования для вспашки почвы, и расширению его функциональных возможностей.
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. Этот эффект наблюдается и на некоторых полях, обрабатывавшихся в древние времена.
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.
Современные оборотные плуги имеют двойные переворачивающиеся лемеха: пока один работает на земле, второй переворачивает её в воздухе. Доходя до края поля, плуг под действием гидравлики переворачивается, и при втором обратном проходе новые борозды отваливаются в ту же сторону, что и в первый раз – это позволяет избежать образования гребней.
Оборотный плуг не производит никаких дополнительных операций с пластом. Его использование позволяет пахать «челночным» методом – каждый последующий проход вплотную к предыдущему. Для этого необходимы два комплекта лемехов «зеркальной» конструкции на одной раме. При проходе один комплект работает, второй «смотрит в небо». После прохода и разворота агрегата «зеркальные» лемеха с помощью гидравлики меняются местами. 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.
Цель вспашки состоит в перемешке слоёв земли, обогащении её кислородом, избавление от сорняков и некоторых бактерий. Закопанные сорняки разлагаются в земле и служат в качестве компоста.
Виды плугов.
Дисковый плуг.
Дисковый плуг в основном применяют при освоении новых территорий для вспашки новых земель после раскорчёвки леса, тяжёлых, уплотнённых, засорённых растениями и болотных почв. Рабочими органами этой разновидности плуга являются смонтированные на раме плуга сферические диски, вращающиеся на осях.
Кустарниково-болотный плуг.
Кустарниково-болотный плуг применяют для вспашки болотных и торфяных почв, лесных раскорчёвок, расчисток после кустореза, а также почв, покрытых кустарником и древесной порослью высотой 2-4 метра.
Плантажный плуг.
Широкое распространение виноградников, плодовых насаждений и лесопосадок потребовало создания специального плантажного плуга, вспахивающего землю на большую, чем обычный плуг, глубину (до 100 см), что способствует созданию более благоприятных условий для развития корней растений. Плантажный плуг может иметь двойные лемеха на разной глубине, почвоуглубители и другие рабочие органы, глубоко рыхлящие почву. Конструкция плуга позволяет улучшить водный режим почвы и уменьшить выщелачивание питательных веществ из верхних слоев грунта. Одновременно с плантажной вспашкой может проводиться внесение органических и минеральных удобрений.
Ярусный плуг.
Для двух- и трёхъярусной вспашки солонцовых и подзолистых почв применяют специально предназначенный ярусный плуг.
При трёхъярусной пахоте:
– передний корпус снимает верхний слой почвы, оборачивает его и укладывает на дно борозды, образованной при предыдущем проходе заднего корпуса;
– средний корпус поднимает третий слой и вместе с лежащим на нём верхним слоем сдвигает их в сторону, не оборачивая;
– одновременно задний корпус поднимает второй слой, оборачивает и сбрасывает на дно борозды, образованной средним корпусом.
В процессе двухъярусной вспашки:
– либо укладывают верхний слой на поверхность поля, а средний и нижний слои перемешивают между собой,
– либо верхний слой заделывают на глубину, а 2 нижних слоя без оборота поднимают на поверхность.
Садовые плуги.
Для вспашки почвы в междурядьях садов обычно применяют садовый плуг, который снабжён специальным приспособлением – устройством, обеспечивающим боковое смещение плуга относительно продольной оси трактора, что позволяет обрабатывать почву под кронами полновозрастных деревьев[8].
Лесной плуг.
Отрывает борозды для посадки и посева лесных культур на нераскорчёванных вырубках специально приспособленный лесной плуг, снабжённый одновременно работающим корпусом с право- и левооборачивающими отвалами, имеющий приспособление для посева в отрываемые борозды семян хвойных пород.
Плуг для пахоты каменистых почв.
Для обработки каменистых почв применяют специальный плуг, который снабжён рычажным механизмом для выглубления корпусов при встрече с препятствием и заглубления после преодоления его.
Плуг оснащен системой рессорной защиты, которая служит для выглубления корпусов плуга при наездах на препятствия (камни, плитняк и другие предметы) и автоматического их заглубления после преодоления препятствий, а также для обеспечения устойчивой работы корпусов при пахоте почв различного механического состава, плотности и влажности. На плуге устанавливаются корпуса с удлинёнными полувинтовыми отвалами. Носок лемеха усилен специальным долотом. Все интенсивно изнашиваемые детали корпусов изготавливаются из высококачественной стали и термически обрабатывается.
Плуг для гладкой пахоты.
На огромных и незащищённых от воздействия ветровой эрозии почвы равнинах (например, земли Северной Америки, целинные земли Казахстана) применение традиционного отвального плуга себя не оправдало. Специально для гладкой пахоты учёные разработали безотвальный плуг (плоскорез). Таким образом, для рыхления почвы на глубину до 40 см без оборота пласта применяют корпуса, которые не имеют отвала.
Плуг. История плуга. Виды плугов.
Женский сайт: Я-самая-красивая.рф (www.i-kiss.ru)