تاریخچه تجهیزات کشاورزی: تحولات و نمونه های مهم

صنعت کشاورزی ماموریت دارد که جهان را سیر نگه دارد. از هیبریداسیون گیاهان و حیوانات گرفته تا مهندسی زمین های قابل کشت جدید با استفاده از آبیاری (و حتی بازپس گیری زمین از دریا)، کشاورزان هرگز از جستجوی روش های جدید برای افزایش تولید مواد غذایی دست برنداشته اند. تولید بیشتر به معنای تغذیه بیشتر و تنوع غذایی بیشتر است، در حالی که قیمت مواد غذایی تا حد امکان پایین است. برای بررسی مختصر صنعت کشاورزی، لطفاً وبلاگ ما را اینجا ببینید.

در این پست وبلاگ، ما بر تاریخچه یکی از مهمترین مواد تشکیل دهنده تلاش هزاران ساله صنعت کشاورزی برای افزایش تولید مواد غذایی تمرکز می کنیم: تجهیزات کشاورزی. تجهیزات همیشه برای افزایش عملکرد و در عین حال کاهش وابستگی کشاورزی به کار یدی حیاتی بوده است.

در حالی که این پست بر تاریخ تمرکز دارد، تجهیزات کشاورزی همچنان نوآوری را تا به امروز به نمایش می گذارد. برای مقاله ما در مورد چالش های مهندسی کلیدی برای تجهیزات کشاورزی (و اینکه چگونه اجزای خود روان کننده پیشرفته می توانند به مقابله با آنها کمک کنند) اینجا را کلیک کنید.

تاریخچه اولیه: پیش مکانیزاسیون تجهیزات کشاورزی

امروزه پیشرفت در تجهیزات کشاورزی بر تجهیزات مکانیزه بهتر و کارآمدتر متمرکز است. با این حال، حتی قبل از ماشین‌های برقی، نوآوری‌های تجهیزات نقش مهمی در توسعه تاریخی کشاورزی داشتند.

اولین ابداعات شامل اختراع اولین ابزار برای پیشبرد کشاورزی فراتر از کار مستقیم با دست، چوب و بیل های سنگی ساده است. چند مثال عبارتند از:

اولین گاوآهن ها، به شکل چوب های چنگالی که برای خراشیدن سنگرها در خاک برای کاشت بذر استفاده می شد، بیش از 5000 سال قبل از میلاد ظاهر شدند. در حالی که گاوآهن های دستی تنها جایگزین مناسبی برای بیلنگ ها در آب و هوای خاص بودند، اما امکان آماده سازی سریع زمین بسیار بیشتری را فراهم کردند. با شروع اهلی کردن گاوها (برای اولین بار در دره سند در حدود 4000 سال قبل از میلاد) حیوانات پیشرو به زودی امکان استفاده بسیار کارآمدتر از فناوری های نوظهور گاوآهن را فراهم کردند. تا 1500 سال قبل از میلاد، گاوآهن‌های چوبی که توسط حیوانات کشیده می‌شد، به روش ارجح کشت‌کاری تبدیل می‌شد. برخی از اولین نمونه های گاوآهن چوبی در سومری باستان (عراق امروزی) یافت می شوند.

تقریباً در همان زمان، نمونه‌هایی از اولین داس‌های سنگی را یافته‌ایم، ابزاری که توانایی انسان در برداشت مقادیر زیادی غلات را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد. اختراع داس به ایجاد اولین کشاورزی غلات ممکن کمک کرد. اولین نمونه ها تیغه های سنگ چخماق ساده یا سنگی بودند که به شفت چوب یا استخوان متصل می شدند. داس به یکی از اولین کاربردهای فلزکاری اولیه تبدیل شد و تیغه های داس مسی و برنزی با رشد و تکثیر دانش در مورد فلزکاری پدیدار شد.

حتی پیشرفت‌های جزئی در این طرح تفاوت واقعی را برای بهره‌وری کشاورزی ایجاد کرد: اختراع و تکثیر داس با تیغه‌های بلند و دسته بلند باعث افزایش تولید در مقایسه با داس می‌شود.

اولین گاوآهن آهنی شناخته شده در حدود سال 475 قبل از میلاد در چین ساخته شد. قابلیت‌های محدود فلزکاری به این معنی بود که گاوآهن‌های اولیه فقط شامل یک تیغه فلزی کوچک متصل به یک ابزار چوبی بودند. با پیشرفت فلزکاری، گاوآهن‌ها را می‌توان با فلز بیشتر و وزن‌های بسیار بالاتر ساخت. در دوره سلسله هان (200 قبل از میلاد - 200 پس از میلاد) از گاوآهن های تمام فلزی و چدنی استفاده می شد که چین را به انقلابی در بهره وری کشاورزی سوق داد.

گاوآهن‌های فلزی تا دیرتر، در اوایل قرون وسطی، به اروپا گسترش پیدا نکردند، جایی که به دلیل توانایی خود در کار در خاک سردتر و مبتنی بر رسی، بهره‌وری بیشتری داشتند. اولین گاوآهن فولادی تا زمان جان دیر در سال 1837 معرفی نشد.

افزایش تجهیزات مکانیزه کشاورزی

اختراع یک دستگاه بذر مکانیکی بهبود یافته توسط Jethro Tull در سال 1701 آغاز عصر جدیدی برای تجهیزات کشاورزی بود. دستگاه تول یک گاوآهن کوچک را برای ایجاد ردیف کاشت، با یک قیف برای نگهداری بذر، یک قیف برای توزیع آن و یک هارو برای پوشاندن مجدد بذر تازه کاشته شده ترکیب کرد. قبل از این اختراع، بذرها یا پراکنده بودند (یا در برخی موارد، مانند غلاف لوبیا، به صورت جداگانه کاشته می شدند). مته بذر تول را می توان با دست یا حیوان کشید.

اختراع تول یک روند مشترک را برای انقلاب مکانیکی آینده پیش‌بینی می‌کرد: ادغام وظایف بیشتر در یک قطعه واحد و یکپارچه از تجهیزات برای انجام سریع‌تر و دقیق‌تر از آنچه که تنها از طریق کار دستی ممکن بود. نوآوری ها سریعتر از همیشه شروع به ظهور خواهند کرد.

نمونه های مهم نوآوری در تجهیزات کشاورزی

در سال 1794، الی ویتنی اولین پنبه پاک کن دستی را که برای پنبه های منگنه کوتاه کشت شده در آمریکای شمالی مناسب بود، توسعه داد (پنبه های مورد استفاده برای پنبه های منگنه بلند در هند سابقه بسیار طولانی تری دارند). این دستگاه دانه ها/پوسته و سایر ریزه ها را از الیاف پنبه جدا می کند، فرآیندی که قبلاً بسیار کار بر بود.

در سال 1834، طرح‌های رقیب درو از Hussey و McCormick اولین حرکت را از برداشت دانه‌های داس/داس نشان دادند. این دستگاه ها را می توان با اسب کشید، در حالی که یک میل لنگ دستی یک میله برش رفت و برگشتی را نیرو می داد. در حالی که یک کشاورز ماهر می توانست روزانه حداکثر 1 تا 2 هکتار با داس برداشت کند، دستگاه درو مکانیکی به یک مرد (با اسب) اجازه می داد تا مزارع بزرگ را در یک روز برداشت کند. با این افزایش کارایی، اندازه مزرعه می تواند به صدها یا حتی هزاران هکتار گسترش یابد.

گسترش موتور بخار اولین گزینه های تکنولوژیکی را برای جایگزینی نیروی انسانی و حیوانی در کشاورزی ایجاد کرد. اولین موتورهای بخار کشاورزی در اوایل قرن 19 مورد استفاده قرار گرفتند. این نمونه‌ها ماشین‌های قابل حملی بودند که می‌توانستند در مزرعه یا انباری قرار داده شوند تا ماشین‌های کشاورزی مانند ماشین‌های خرمن‌کوبی را تغذیه کنند. نیرو با استفاده از تسمه یا زنجیر محرک (مکانیزمی که برای انتقال نیرو به ماشین آلاتی که توسط تراکتورها تا به امروز استفاده می شود) منتقل می شد. به زودی، موتورهای کششی بخار حتی در دو سر یک مزرعه قرار می گیرند تا در واقع یک گاوآهن سیمی را به جلو و عقب بکشند.

در حالی که تراکتورهای بخار آزمایشی کاربردهایی پیدا کردند، ماشین آلات دست و پا گیر، سنگین و خطرناک بودند. اختراع موتور احتراق داخلی منجر به تولید اولین تراکتور بنزینی توسط جان فرولیش در سال 1892 شد. در حالی که کامل شدن طرح های تراکتور به زمان نیاز داشت، هنری فورد یک تراکتور محبوب تولید انبوه به نام فوردسون را تا سال 1917 معرفی کرد. تراکتور در مرکز کشاورزی بوده است: می تواند انواع ادوات، از گاوآهن ساده گرفته تا کمباین را بکسل و نیرو دهد و به عنوان یک سرمایه گذاری انعطاف پذیر برای مکانیزاسیون مزرعه در کل چرخه کشت عمل کند.

«قیمت‌های پایین این امکان را برای هزاران کشاورز خرده‌پایه فراهم کرد تا بتوانند یک تراکتور بخرند و مالکیت آن افزایش یافت. در سال 1916، حدود 20000 تراکتور در ایالات متحده فروخته شد. تا سال 1935 این تعداد به بیش از 1 میلیون افزایش یافت. - اسمیتسونین اینسایدر

تجهیزات OEM همچنان به دنبال فرصت هایی برای یکپارچگی و کارایی بیشتر هستند. یک نمونه نمادین کمباین است که درو کردن، خرمن کوبی و کوبیدن را در یک قطعه واحد ترکیب می کند. اولین بار در سال 1935 اختراع شد و توسط اسب یا تراکتور کشیده شد، امروزه کمباین ها اغلب خودکششی هستند.

کمباین ها قطعات فوق العاده پیچیده ای از ماشین آلات هستند که می توانند با پلت فرم های تخصصی برای برداشت انواع خاصی از غلات سفارشی شوند. دفتر مزرعه ایلینویز توضیح عالی در اینجا ارائه می دهد.

نوآوری در تجهیزات کشاورزی تا به امروز ادامه دارد. به عنوان مثال، GPS به مزارع کمک می کند تا دقیق تر از همیشه کار کنند. پهپادهای هوایی برای کاربردهای بیشتر و بیشتری از اسکن/نظارت گرفته تا پراکندگی آفت کش ها مورد استفاده قرار می گیرند. و «اینترنت اشیا» (IoT) موارد استفاده کشاورزی امیدوارکننده ای را پیدا می کند.

بیشتر بدانید: چالش های مهندسی برای تجهیزات کشاورزی

در TriStar، ما دست در دست مهندسانی که تا به امروز برای طراحی و تولید تجهیزات کشاورزی بهتر کار می کنند، کار می کنیم. ما با انواع مختلفی از تجهیزات کشاورزی OEM کار می کنیم تا به حل چالش های مهندسی کلیدی برای همه چیز از زیر تراکتور گرفته تا سمپاش مایع (برای کود، آفت کش و غیره) کمک کنیم.

یاتاقان ها و سایر اجزای ما که از مواد پیشرفته خود روان کننده ساخته شده اند، می توانند عملکرد بدون چربی را برای هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر، خرابی تجهیزات کمتر، و ویژگی های عملکردی مورد نیاز برای جایگزینی یاتاقان های فلزی سنتی در طیف گسترده ای از کاربردها ارائه دهند.

ما از یک رویکرد مهندسی مشاوره واقعی استفاده می کنیم تا به مشتریان خود کمک کنیم تا اجزایی را انتخاب کنند که می تواند بازده واقعی برای تجهیزات کشاورزی ایجاد کند. اجزای حیاتی زمانی بهترین عملکرد را دارند که به گونه ای مهندسی شده باشند که چالش های عملیاتی مربوطه را منعکس کنند (نه به عنوان کالایی که باید از ارزان ترین پیشنهاد دهنده تهیه شود).

برای نگاهی دقیق تر به این که چگونه مواد TriStar می توانند به حل نقاط درد مهندسی کلیدی برای OEM های کشاورزی کمک کنند، لطفاً برای دیدن راهنمای ما روی زیر کلیک کنید.