Меню

Раздел 7. Техника индустриальной цивилизации

Хлеб насущный. (Сельскохозяйственные технологии и техника)

Земледелие и растениеводство

Развитие сельского хозяйства требовало повышения плодородия почв. Для удобрения традиционно использовался навоз. Во второй половине XIX в. в качестве «зеленого» удобрения впервые стал применяться люпин — растение семейства бобовых, способное с помощью бактерий накапливать на своих корнях азот, усвоенный из атмосферы. Урожай люпина, как правило, запахивали без уборки.

Начиная с 70-х годов в связи с ростом интенсивности земледелия и успехами химической промышленности наряду с навозом стали чаще использовать искусственные (минеральные) удобрения. Основным источником фосфора для сельскохозяйственных культур становится суперфосфат, открытый и применявшийся с 1843 г.

Огромные запасы азотных удобрений были обнаружены в Чили. Чилийская селитра (натриевая соль азотной кислоты с примесями) и суперфосфат способствовали быстрому подъему урожайности в сельском хозяйстве Западной Европы. Однако к концу XIX в. запасы чилийской селитры начали истощаться. В 1913 г. немецкий ученый Ф. Габер открыл способ синтеза аммиака из азота воздуха и водорода, что послужило основой для получения азотных удобрений промышленным путем.

В 1861 г. в Германии, близ г. Страсфурта, было налажено производство калийных удобрений, сырьем для которых послужили морские отложения.

Одновременно с развитием агротехники совершенствовались сельскохозяйственный инструмент и машины. В 1864 г. инженер Д.К. Советкин сконструировал передковый плуг с чугунным корпусом и полувинтовым отвалом. Несколькими годами позднее появился «рязанский» плуг А.Г. Павлова.

С 70-х годов в Западной Европе широко распространяются многокорпусные (от 2 до 7) плуги, двойные зигзагообразные, S-образные бороны и кольчатые культиваторы системы немецкого инженера Н.Ф. Эккерта. Для приведения их в движение использовали паровую машину или локомобиль, который тянул плуг, борону или культиватор по пашне с помощью проволочного каната.

В 80-е годы стала широко известна немецкая рядовая сеялка Фоулера. В конце 90-х годов им же была построена паровая рядовая сеялка, к которой присоединялись культиватор и борона. В 1870 г. была разработана жатка-са- мосброска «Варшавянка», а несколько позднее — жатки-сноповязалки.

Жатки получили большое распространение как в Европе, так и в Америке. К 1870 г. в США применялось около 50 тыс. жаток. К началу XX в. заводы Чикаго выпустили 5 млн жаток, которые экспортировались во все страны мира. 

Механизировался обмолот зерна. Наряду с простой молотилкой стали использовать сложную, которая сортировала и очищала зерно. Все шире стали применять паровые молотилки.

Однако большинство сельскохозяйственных машин все еще было на конной тяге. Попытки приспособить паровые колесные (без рельсов) тракторы для обработки земли потерпели неудачу. Только появление тягачей на гусеничном ходу улучшило положение в этой области.

В 1837 г. офицер русской армии штабс-капитан Д. Загряжский представил проект самоходной гусеничной машины. В 1888 г. пароходный механик Ф.А. Блинов построил и испытал в России первый в мире гусеничный трактор мощностью 20 л. с.

24 ноября 1904 г. американский фермер Б. Холт впервые вывел на пашню свой трактор, названный им «Катерпиллер», т. е. «гусеница», а в 1908 г. на этот трактор был поставлен бензиновый двигатель. С 1890 г. в США, а затем и в других странах стали использовать паровые тракторы. Идея построить трактор с двигателем внутреннего сгорания принадлежит американским изобретателям Э. Харту и Парру, предложившим проект такой машины в 1896 г.

В 1901 г. было построено несколько первых колесных тракторов, названных «Харт-Парр». Использование их в сельскохозяйственной практике началось с 1907 г., а массовый выпуск — в годы Первой мировой войны.

В России создание тракторов с двигателем внутреннего сгорания связано с именем Я.В. Мамина — ученика Блинова. Он одним из первых сконструировал работавший на сырой нефти бескомпрессорный дизель, пригодный для установки на тракторе. В 1911 г. Мамин изготовил колесный трактор мощностью 25 л. с. и дал ему имя «Русский трактор». Последующие усовершенствования позволили увеличить мощность машины до 45, а затем и до 60 л. с. Производство этих тракторов было налажено на Балаковском заводе (в Саратовской губернии), который к 1914 г. выпустил более сотни машин. Тракторы стали изготовлять в Ростове-на-Дону, Харькове, Коломне и Брянске.

В первые десятилетия XX в. начинается производство еще одной важнейшей сельскохозяйственной машины — комбайна, т. е. комбинированного устройства для одновременного выполнения нескольких операций по уборке и обработке зерновых. Предшественником комбайна была сложная молотилка. Первые конструкции комбайнов, изготовленные в 1905-1915 гг., производили жатву, обмолот и очистку зерна. Однако несовершенство механизмов и частые поломки сдерживали их применение и развитие комбайностроения.

В последней четверти XIX в. расширяется зона возделывания картофеля. Способность приспосабливаться к различным природным условиям (от экватора до 70° северной широты) сделала его одним из самых популярных пищевых продуктов. Были выведены новые высокопродуктивные сорта картофеля, приспособленные к конкретным местным условиям: ранний, средний и поздний, столовый и кормовой, белый, синий и красный.

К концу XIX в. появилось множество картофелеуборочных машин для уборки картофеля, который до этого убирали в основном вручную, а также плугом, сохой или окучником на конной тяге. Наиболее известными были кар- тофелекопатель-швырялка английского инженера Гансона и картофельный плуг Сакка. Для сортировки картофеля применялась сортировальная машина.

Сельскохозяйственное машиностроение после Первой мировой войны

С 20-х годов началось массовое производство тракторов. В Германии начали производить гусеничные тракторы «Вандерер-Доннер». В СССР первые тракторы были построены в 1923 г., а в 1930-1933 гг. введены в строй тракторные заводы в Сталинграде, Харькове и Челябинске. В 1924 г. в США появились пропашные тракторы, расширившие сферу механизации сельского хозяйства.

В 1932 г. появились колесные тракторы с резиновыми шинами, особенно распространившиеся после Второй мировой войны. В 1934 г. на ленинградском Кировском заводе было налажено производство пропашных колесных тракторов «Универсал». В 1937 г. в Челябинске стали выпускать гусеничные тракторы «С-65» с дизелем мощностью 75 л. с., а с 1946 г. — усовершенствованную модель «С-80».

Снабжение тракторов механическим, а затем, с 1937 г., и гидравлическим подъемником создало предпосылки для применения навесных машин и орудий взамен прицепных. Толчок для применения навесных орудий был дан введением трехточечной гидравлической навесной системы, изобретенной американским инженером Г. Фергюсоном в 1943 г. Гидравлический подъемник-автомат не только переводил навесное орудие в рабочее и транспортное состояние, но и устанавливал его на нужную глубину обработки почвы, а также автоматически поддерживал заданную глубину.

В конце 50-х годов получили широкое применение дизельные тракторы, более экономичные, нежели карбюраторные. Так, в 1956 г. американской фирмой «Оливер» был выпущен «Сьюпер-55» — универсальный четырехколесный трактор с регулируемой шириной колеи и дизельным четырехцилиндровым двигателем. Его максимальная скорость равнялась 23 км/ч, минимальная — 2 км/ч. В эти же годы стали появляться тракторы с турбонагнетателями. Первый такой гусеничный трактор, использовавший энергию выхлопных газов, был создан в США в 1955 г. Газотурбинный наддув позволял повысить мощность двигателя на 25-35 %.

В 1959 г. советские тракторные заводы создали новые модели скоростных гусеничных тракторов — «Т-75» и «ДТ-75» — с усовершенствованной гидравлической навесной системой. На Владимирском тракторном заводе был освоен выпуск трактора «Т-32» с гидросистемой, который мог работать с 45 видами навесных машин и орудий.

В 1930 г. на заводе «Коммунар» в г. Запорожье был разработан и выпущен первый советский зерноуборочный комбайн «Коммунар-ЖМ-4,6». В 1932 г. на заводе «Россельмаш» было начато производство зерноуборочного комбайна «Сталинец-1». В 1936 г. в г. Липецке был налажен серийный выпуск безмоторного комбайна «СКАГ-5А». В 1946 г. на производство были приняты новые зерноуборочные комбайны: прицепной «С-6» и самоходный «С-4». В 1958 г. на заводе «Россельмаш» начался выпуск самоходного комбайна «СК-3» с подборщиком.

В этот период были разработаны свеклоуборочный, картофелеуборочный, силосоуборочный, кукурузоуборочный и льноуборочный комбайны. В 1959 г. началось серийное производство хлопкоуборочных машин «ХВС-1, 2».

Вопросы и задания:

1. Составьте цепочку причинно-следственных связей, определивших переход от органических удобрений к минеральным. Каковы последствия этого нововведения?

2. Опишите особенности устройства трактора.

3. Что представлял собой сельскохозяйственный комбайн? Где он мог использоваться?

4. Какие наиболее важные технические усовершенствования были применены в создании сельскохозяйственной техники XX в.?

5. Назовите основные тенденции в развитии сельскохозяйственного машиностроения в XX в.