تاریخچه خاک‌ورزی
خاک‌ورزی یعنی آماده سازی خاک برای کاشت و عمل سست نگهداشتن آن و تهی از علفهای هرز در طی رشد محصولات. هدف‌های اصلی و منظوره‌های اساسی خاک‌ورزی در سه مرحله طبقه بندی می‌شوند. :
1) فراهم آوردن یک بستر بذر مناسب
2) از بین بردن علفهای هرز رقیب
3) بهبود بخشیدن شرایط فیزیکی خاک
عمل اصلی خاک‌ورزی، خرد کردن خاک است در تدارک یک بستر بذر مناسب.
خرد کردن و سست نمودن خاک قدیمی‌ترین مرحله خاک‌ورزی است و گاوآهنهای مختلف را شامل می‌گردد. بشر ما قبل تاریخ احتمالاً از ادوات چوبی ابتدائی یا وسیله دیگری استفاده می‌کرده است که با آنها می‌توانست خاک را سست نماید. شاید یک شاخه شکسته درخت اولین وسیله خاک‌ورزی بشر بوده است. بشر بعداً آموخت که از آتش یا ادوات سنگی دستی بهره گرفته و بدان وسیله شاخه‌ای چنگال مانند را با سوزاندن یا کندن توسط سنگ از درخت جدا نماید. از شاخه بلندتر چنگال برای سست کردن خاک و کنده آن به عنوان دستگیره استفاده نمود. بعداً یاد گرفته که از نیروی دام بهره گیرد.
تاریخچه گاوآهن :
گاوآهن احتمالاً قدیمی‌ترین وسیله کشاورزیست. تاریخ به زبان هیروگلیفی و کونیفرم نشان می‌دهد که پیشینیان در هزاران سال قبل از میلاد مسیح نوعی گاوآهن داشتند. به روایت تاریخ در حدود900 سال قبل از میلاد، اِلیشاه را در حال شخم زدن با دوازده گاو در پیش روی خود یافتند. گاوآهن چوبی با خیش آهنی، قرنهاست که مورد استفاده قرار می‌گیرد و میلیونها گاوآهن چوبی هنوز هم در کارند. قطعات چوبی گاوآهن معمولاً توسط ریسه‌هائی از پوست حیوانات بهم بسته می‌شدند چون میخ ، پیچ و مهره یا سیم وجود نداشت.
گاوآهن رومی که بوسیله اسکاتلندیها تکامل یافت در حدود سالهای 1730 وارد انگلستان شد. گاوآهن ESSEX در حدود سال 1756 دارای خیش آهنی بود. گاوآهن چرخدار NORFOLK در سال 1721 از تیغه چدنی و صفحه برگردان گرد شده استفاده می‌کرد. صفحه برگردان انحناء دار در سال 1760 روی گاوآهن یک دسته‌ای SUFFOLT ظاهر گردید. گاوآهن Rotherham بوسیله John small تکمیل شد و او کسی است که کتابی راجع به طرح گاوآهن در سال 1784 نوشت. در آخرین سالهای قبل از شروع قرن نوزدهم بود که گاوآهنهای چوبی در انگلستان با گاوآهنهای فلزی جایگزین شدند.
در آمریکا توماس جفرسون و دانیل وبستر در میان اولین کسانی بودند که در تکامل گاوآهن‌ها کوشیدند . چارلز نیوبولد از برلینگتن نیوجرسی گاوآهن چدنی خود را در سال 1797 به ثبت رسانید. کشاورزان این گاوآهن را نپذیرفتند چون تصور می‌کردند که خاک را مسموم می‌کند. چترو وود در سال 1814 صفحه برگردانی با چنان انحنائی ساخت که خاک را یکنواخت برگردان می‌کرد. اولین گاوآهن فولادی از سه قسمت یک تیغه اره قدیمی توسط جان لین در 1833 ساخته شد. او همچنین در سال 1868 پروانه اختراع فولاد سه لایه را کسب نمود که امروزه نیز در ساختن صفحه برگردان مورد استفاده قرار می‌گیرد. جان دیر در 1837 در گراند دیتور ایلینوی یک گاوآهن فولادی (تیغه و صفحه برگردان یک تکه) از تیغه یک اره قدیمی ساخت. 10 سال بعد او کارخانه‌ای در مولاین ایلینوی برپا نمود.
جیمس اولیور در سال 1868 به کسب پروانه اختراع برای سخت کاری چدن موفق گردید که به نام آهن سرد شده معروف گشت.
ام. فورلی در 1856 گاوآهن یک خیشه صندلی دار یا چرخی را به ثبت رساند که راننده می‌توانست بر صندلی سوار شود . اف. اس. راون پورت در سال 1864 گاوآهن چرخدار دو خیشهای را به ثبت رساند که با چند اسب کشیده می‌شود. گاوآهنهای سه و چهار خیشه معمولاً نیاز به 10 تا 12 اسب برای کشیده شدن داشتند.
گاوآهنهای بزرگ 10 تا 15 خیشه در سالهای 1890 به وسیله تراکتورهای بخاری و در سالهای 1990 تا 1910 توسط تراکتورهای حجیم، کندرو و پر دردسر بنزینی کشیده می‌شدند. گاوآهنهای دو تا پنج خیشه اولیه که به دنبال تراکتور کشیده می‌شدند مجهز به اهرمی برای در آمدن از خاک بودند در اوایل سالهای 1920 ، وسایل بلندکن مکانیکی اختراع شدند که تا اختراع وسایل هیدرولیکی در سال 1940 مورد استفاده قرار می‌گرفتند. سیستم هیدرولیک تراکتور و گاو آهن سوار در اوایل 1940 به وسیله فرگوسن اختراع شد. این نوع گاوآهن امروزه بیش از انواع دیگر برای مزارع کوچک و متوسط کاربرد دارد.
گاوآهن بشقابی
احتمالاً در 1890 ساخته شد. مدلهائی از آن در کاتالوگهای سال 1895 دیده می‌شوند. یکی از اولین گاوآهنهای بشقابی توسط ام. ا. و آی. ام. کراوات از بلومینگتن ایلینوی به ثبت رسیده است. جی. ک. اندروود، دی. اچ. لین، و ام. تی. هنکاک گاوآهن بشقابی را تکمیل کردند و آن را به صورت کاربردی درآوردند. گاوآهنهای بشقابی از 1900 تاکنون همان روند تکاملی گاوآهنهای برگداندار را پی گرفتند.
اثر گاوآهن بر بشر
آن زمان که بشر اولین تکه شاخه درخت را برای خرد کردن خاک در دست گرفت، اولین قدم را به سوی تمدن برداشت. با هر مرحله در پیشرفت گاوآهن، پیشرفت مناسبی در تمدن پدیدار گشته است. در ابتدا اگر یک مرد تمام وقت خود را هم صرف می‌کرد فقط مساحت کوچکی را می‌توانست شخم کند با بکارگیری دام مساحت شخم شده – نفر فزونی می‌گرفت. امروزه، با توان مکانیکی زیاد موجود، مقدار مساحت – نفر به طور چشمگیری افزایش یافته است – بنابراین یک نفر ، امروزه، بیش از مقدار مصرف خود تولید می‌کند که می‌تواند برای دیگرانی تدارک ببیند که بکارهای دیگری اشتغال دارند. لذا می‌توان گفت که شخم، پایه گذار تمدن بوده است. در تولید انواع محصولات و آماده سازی بستر بذر برای تمامی آنها، گاوآهن اولین وسیله‌ایست که بکار گرفته می‌شود. لذا اساسی‌ترین وسیله مزرعه به حساب می‌آید. زمین توسط گاوآهن به قطعات ریزی خرد و شکسته شده و بقایای گیاهی می‌تواند در سطح رها گشته یا در عمق دفن گردد.
کسی که با طبیعت خاک، اثر آب، هوا و درجه حرارت بر حالت فیزیکی آن، و اثر گاوآهن بر آن آشنائی نداشته باشد تصور می‌نماید که گاوآهن وسیله ساده‌ایست که تنظیمات کمی دارد و عملاً هیچ مراقبتی لازم ندارد، ولی آنان که به شرایط خاک و تنظیمات گاوآهن برای حصول بهترین نتیجه واقفند، می‌دانند که شخم خوب زدن موضوع ساده‌ای نیست. شخم مطلوب نیاز به مداقه در عوامل بسیاری، دارد.
انواع وسایل خاک‌ورزی
وسایل خاک‌ورزی را ممکن است به دو دسته عمومی: 1) ادوات خاک‌ورزی اولیه و 2) ادوات خاک‌ورزی ثانویه تقسیم بندی نمود.
وسایلی که برای شکستن عمومی خاک و سست کردن آن برای تدارک یک بستر بذر مناسب بکار می‌روند، ادوات خاک‌ورزی اولیه هستند. این گروه شامل انواع گاوآهنهای برگرداندار، گاوآهنهای بشقابی، گاوآهنهای زیر شکن یا اسکنه‌ای، گاوآهنهای بشقابی عمودی و دوار هستند.
وسایل شخم ثانویه شامل هرس‌ها، زیرکن‌ها، کوالیتواترها، وجین‌کن‌ها و ادوات مخصوص برای خاک‌ورزی سطحی به منظور حفظ رطوبت و از بین بردن علفهای هرز می‌باشند. نمونه‌‌ای از وسایل شخم اولیه در شکل زیر دیده می‌شود.
گاو آهن برگردان دار سه خیش دنباله بند
گاوآهنهای برگرداندار
انواع گاوآهن
1. یکطرفه یا دو طرفه : گاوآهنهای یک طرفه ، خاک را فقط به یک طرف، معمولاً طرف راست می‌اندازند ( موقعی که از پشت به آن نگاه کنیم) در دو طرفه‌ها، خیش‌ها طوری نصب شده‌اند که راست‌اندازها سریعاً و به سهولت قابل جایگزینی با چپ‌اندازها هستند. بنابراین در انتهای نوار شخم ، گاو آهن را بلند کرده دور زده و در برگشت نواری در جوار نوار قبلی شخم می‌زنیم. با گاوآهن دو طرفه جوی بوجود نمی‌آید و نقاط ناصاف و فرو رفته ایجاد نمی‌شود کاربرد گاوآهنهای دو طرفه دو خیش برای شخم دوری، در دامنه‌ها که خاک همیشه باید به یک طرف انداخته شود ( طرف بالا دست) و در زراعت‌های آبی بسیار معمول است.
2. اوآهن‌های سوار یا دنباله‌بند : گاوآهنهای سوار را ممکن است مجتمع نیز نامید چون ماشین و موتور به صورت یک پارچه در می‌آیند. گاوآهن سوار را که با نیروی هیدرولیک بلند می‌شود به راحتی به خصوص در جاهای کوچک می‌توان جابجا نمود. گاوآهنهای دنباله بند تا حدودی مشکل تر از آن سوار است. گاوآهن را همچنین ممکن است بر حسب نوع تیغه و برگردان مشخص نمود. انواع آن بعداً توضیح داده می‌شود. یک روش عادی تشخیص گاوآهن‌ها تعداد و اندازه خیش‌ها است. مثلاً گاوآهن دنباله بلند چهار خیش 16 اینچ (40 سانتیمتر) . انتخاب گاوآهن باید بر اساس توان تراکتوری که قرار است آن را بکشد صورت گیرد.
انواع گاوآهنهای برگرداندار
1. دنباله بند یا کشیدنی
چرخ زمین برای بالا و پائین بردن گاوآهن دنباله بند است که با نیروی هیدرولیکی یا وسیله مکانیکی بکار می‌افتد. بلند کن هیدرولیکی جکی است که همانند شکل 57 روی گاوآهن نصب شده است. پمپ هیدرولیکی و اهرمهای کنترل آن روی تراکتور هستند و با شیلنگ‌هایی به جک متصل می‌شوند. وسیله مکانیکی شامل کلاچی است که روی محور چرخ زمین سوار شده و با طنابی که از یک طرف به دسته کلاچ وصل شده و طرف دیگر به صندلی راننده می‌رسد بکار می‌افتد.
نمایشی از این کلاچ در شکل دیده می‌شود.
2. گاوآهن برگرداندار
این نوع گاوآهن بر تراکتور سوار شده و برای بلند شدن به نیروی هیدرولیکی تراکتور متکی است. فیل گوشی قائمی در جلوی گاوآهن تعبیه شده که به ساق وسط تراکتور متصل می‌شود. این اتصال به بلند شدن گاوآهن کمک نموده و وسیله‌ای برای تنظیم تمایل خیش‌ها است. تمام وزن گاوآهن موقعی که از خاک درآمده باشد روی تراکتور می افتد. از آنجا که این گاوآهن‌ها به تراکتور متصل‌اند، نیازی به چرخ ندارند. بهرحال اکثر گاوآهنهای بزرگ از این نوع، دارای یک چرخ شیار در عقب هستند. شکل زیر تصاویری از پیش و پشت گاوآهن سوار را نشان می‌دهد.
توجه کنید که گاوآهن دارای یک میله دو سر لنگ در جلو هست که هر لنگ به یکی از باوزهای پائینی تراکتور وصل می‌شود. یک فیل گوش قائم ثابت در جلو، نصب شده است ساق وسط تراکتور به این فیل گوش متصل شده و می‌توان برای تنظیم تمایل خیش از آن استفاده کرد.
گاو آهن سوار 3- خیش متصل به تراکتور
قطعات خیش و طراحی آنها
خیش به هنگام گذر از داخل بسان یک گوه سه وجهی عمل می‌کند. زیر لبه برنده و کفش سطوح صافی هستند. و صفحه برگردان طرف انحناء دار آنست.
عمل مکانیکی خیش بر روی خاک به شرح زیر است :
1. بریدن و سست کردن لایه خاک
2. سست یا دانه‌ای کردن خاک
3. برگردان کردن لایه خاک تحت زاویه مطلوب ( 50 درجه)
4. پوشاندن کلش و مواد آلی
ویژگیها اهمیت
1. عرض خیش‌ها: "12، "14 ، "16
(30، 35 و 40 سانتیمتر) ظرفیت خیش، عرض برش و عمق کار را مشخص می‌کند.
2. تعداد خیش: 1 تا 8 عرض کار را تعیین می‌نماید
3. ارتفاع قاب پرهیز از گیر کردن در مزارع کلشی
4. فاصله بین نوک تیغه‌ها فاصله کافی برای رد کردن سنگها و موانع
5. عمق شخم (80 تا 60 درصد عرض خیش) بسته به شرایط کار و چرخ تنظیم عمق یا قاب گاوآهن یا سیستم هیدرولیک تعیین می‌شود.
6. نوع برگردان بر حسب نوع خاک، پوشش گیاهی و سرعت کار
7. نوع اتصال : گروه III , II , I برای گاوآهنهای سوار و نیمه سوار بسته به اندازه تراکتور یا گاوآهن. گروه I برای 1،2 و 3 خیشه، گروههای II و III برای 4 خیشه یا بیشتر
8. نوع گاوآهن : سوار، نیمه سوار، دنباله بند بسته به اندازه گاوآهن و طرح تراکتور
9. حفاظت در برابر سنگها و موانع
( آزاد کن، بازوی فنری و غیره) برای پرهیز از شکستن گاوآهن در برخورد با موانع
10. تعویض قطعات در صورت شکستگی یا فرسودگی تیغه‌ها، پیشانی‌ها و سایر قطعات در صورت ساییدگی یا صدمه دیدن باید تعویض شوند.
11. سرعت شخم زدن بسته به شکل برگردان، اندازه تراکتور و نوع خاک
قطعات اصلی خیش گاوآهن برگرداندار
خیش مهمترین قطعه گاوآهن است وسیله دقیقی است که با دقت طراحی شده تا کار خود را به خوبی انجام دهد. برای تدارک فاصله بین لبه برنده و خاک نوک تیغه حدود اینچ (25/6 میلیمتر) به طرف زمین شخم نخورده تمایل دارد. قسمت‌های اصلی یک خیش در شکل 61 نمایانده شده‌اند.
عمل و طراحی قطعات خیش :
1. تنه : تنه محلی برای اتصال قطعات خیش به آنست. تنه، شکل گوه‌ای وار به خیش می‌دهد. بعضی از سازندگان تنه‌های گوه باریک و گوه پهن را برای خاکهای مختلف و شرایط گوناگون شخم می‌سازند.
2. تیغه : تیغه، گوه‌ای را می‌سازد که لایه‌ای از خاک را بریده و سست می‌کند. بلند شدن و پیچیدن لایه خاک از تیغه شروع می‌شود.
انواع مختلفی از تیغه مناسب شرایط گوناگون شخم ساخته شده‌اند. شکل 62، انواعی را که فقط یکی از کارخانجات می‌سازد نشان می‌دهد.
3. صفحه برگردان: صفحه برگردان خاک را در حال برگردان نمودن به ذراتی خرد می‌کند. قسمت پائین صفحه برگردان جائی است که بیشترین خرد شدن انجام می‌گیرد.
نوع صفحه برگردان :
بافت خاکها از رسی تا شنی سبک متغیر است. از نظر فیزیکی ممکن است ساختار سست کاملاً دانه‌ای تا حالات سخت و فشرده دارا باشد. محتوای رطوبت خاکها نیز متغیر است. هیچ گاوآهنی وجود ندارد که مناسب تمام این خاکهای گوناگون باشد.
صدها نوع گاوآهن ساخته شده‌اند که هر یک مناسب کار خاصی طراحی شده است. بهرحال آنها را ممکن است به پنج نوع اصلی، کلشی، معمولی، معمولی سریع، شکافدار، و خرد کن دسته‌بندی نمود. این خیش‌ها در شکل زیر توضیح داده شده‌اند.
مواد ساختمانی :
خاکها دارای ویژگیهای فیزیکی گسترده‌ای هستند. دامنه آن از خاکهای رسی خیلی ساینده تا رسی سنگین چسبنده تغییر می‌کند. بعضی خاکها سنگ دارند که با برخورد به خیش به آن ضربه می‌زنند.
سازندگان از موادی برای ساختن خیش‌ها استفاده می‌کنند که برای شرایط کاری آنها مناسب‌تر باشند. مواد ساختمانی خیش‌ها را ممکن است به شرح زیر طبقه‌بندی نمود:
1) فولاد میان نرم ( سه لایه – م ) : این خیش‌ها دارای سه لایه فولادی مجزا هستند. دو لایه بیرونی با کربن زیاد و وسطی با کربن کم. سه لایه را با گرما بهم چسبانده‌اند که سبب می‌شود در یکدیگر نفوذ نموده و یک ورق را بسازند. در ضمن حرارت کاری دو لایه بیرونی به دلیل کربن زیادشان سخت می‌شوند ولی میانی، نرم می‌ماند. ( شکل پایین) این فولاد یک سطح بسیار سخت و یک مغز مغز نرم و چکش‌خوار دارد که ضربه را جذب می‌کند. این نوع خیش برای زمینهای سنگ دار مناسب نیستند. مورد استفاده اصلی آنها در خاکهای چسبنده است.
2) فولاد سخت یا پرسی : خیشهای فولاد سخت یا پرسی از یک نوع خیش بدون لایه‌های سخت و نرم ساخته می‌شوند. این فولاد، کربن کمتری نسبت به لایه بیرونی فولاد سه لایه دارد. بنابراین به آن اندازه سخت نبوده و مقاومت به سایش آن نیز کم است. در جاهایی می‌توان استفاده نمود که چسبندگی خاک مشکل آفرین نباشد. در مقابل ضربه بسیار مقاومند ولی مقاومت به سایش خیلی بالائی در خاکهای سائیده نشان نمی‌دهند.
3) کفش : کفش یک پهلوی گوه‌ای را می‌سازد که همراه با تیغه تشکیل می‌شود. قطعه فلز مسطح و درازی است که به یک طرف تنه پیچ شده است. این قطعه نیروهای جانبی حاصل را برگردان خاک را جذب می‌کند؛ همچنین به تعادل حرکتی گاوآهن کمک می‌کند.
شرایط متغیر شخم و طراحی‌های گاوآهن نیاز به طرحهای متفاوتی از کفش دارد. شکل 68 طرحهائی را نشان می‌دهد که یکی از کارخانجات ساخته است. بعضی از گاوآهن‌ها مجهز به کفش غلطان هستند یک کفش مسطح بسیار کوچک با چرخی که خیلی نزدیک به خیش عقبی گاوآهن بسته شده است، تکمیل می‌گردد.
چرخ میزان:(تاکنون به فارسی چرخ تنظیم یا تثبیت عمق نام نهاده بودیم– م) یک چرخ میزان ممکن است برای شرایط بسیار متغیر شخم روی گاوآهنهای سوار و نیمه سوار بکار برد. این چرخ را ممکن است برای یکنواخت نگهداشتن عمق شخم در حالات زیر مورد استفاده قرار داد:
1) اگر خاکهای سخت و سست در یک مزرعه وجود داشته باشد، گاوآهن را برای عمق معینی در قطعه سخت مزرعه تنظیم می‌کنیم. این چرخ موقعی که گاوآهن به قطعه سست برسد، مانع از فرو رفتن بیشتر گاوآهن می‌شود.
2) در مزارع تپه‌ای که کله‌های تند دارند، گاوآهن باید چنان تنظیم گردد که در قسمت‌های گود (و یا مسطح – م) عمق یکنواختی را حفظ کند. چرخ میزان از فرو رفتن گاوآهن به عمق بیشتر در قسمت سست یا در سر تپه جلوگیری می‌نماید.
طرز کار خیش :
خیش‌ها بسان یک پره بشقاب تیز نیستند. قسمت جلوئی تیغه یک گوه نوک تیز است. اگر تیغه، زاویه دار بوده ( نسبت به سطح خاک – م) و به جلو کشیده شود، در خاک نفوذ می‌کند به شرط اینکه زاویه تمایل درست باشد، خاک خیلی سخت نبوده و نوک تیغه به اندازه کافی تیز باشد.
نوک خیش در خاک نفوذ می‌نماید ولی چه چیزی تعیین کننده عمق نفوذ آن خواهد بود. جواب به عوامل چندی بستگی دارد. چرخهای میزان را می‌توان برای نگهداشتن نوک (تیغه – م) در عمق معینی بکار برد. شاید بتوان قلاب اتصال به تراکتور را تنظیم نمود تا نوک اجازه فرو رفتن بیشتر را بیابد. در حقیقت موقعی که پاشنه یا کفش غلطان به کف شیار شخم برسد، خیش به حالت تراز درآمده و بیش از آن پائین نخواهد رفت.
خیش گاوآهنی را که درست تنظیم شده باشد می‌توان در خاک فاقد سنگ بدون چرخهای راهنما یا کمک دست کشید. نوک تیغه لااقل در اوایل که نو است، نیرویی به طرف پائین وارد می‌کند. این نیروی پایین سو با نیروی بالا سوی روی قلاب خنثی می‌شود. این نقطه اتصال باید بالای سطح خاک باشد. بنابراین نیروهای بالاسو و پائین سو تا حدودی متعادل می‌شوند.
نیروهایی که بر گاوآهن وارد می‌شوند در سه سطح بوده‌اند.
1. عمودی، یا نیروهای بالا و پایین (V).
2. افقی، یا نیروهائی که روی هر طرف وارد می‌شوند. (H).
3. طولی، یا صفحه‌ای در جهت پیشروی (L).
اتصالات گاوآهن دنباله بند
خط افقی مقاومت
خط افقی کشش از بالا بهتر دیده می‌شود. این خط در فرمان‌گیری تراکتور و یکنواختی لایه‌های شخم مؤثر است.
مرکز کشش تراکتور در نقطه‌ای بین چرخهای عقب یا در وسط مالبند تراکتور است. قاعدتاً همه ادوات را باید در این نقطه به تراکتور بست، ولی گاوآهن نسبت به ساختمانش، باید عرض معینی را ببرد.
اتصالات گاوآهن سوار
وزن گاوآهن سوار روی تراکتور می‌افتد؛ و اغلب، اینکار به درگیری بهتر چرخ با خاک می‌انجامد. از آنجا که گاوآهن سوار قسمتی از تراکتور می‌شود، با سیستم هیدرولیک تراکتور به راحتی کنترل می‌گردد.
اتصال گاوآهن یا در جای خود قرار دادن
گاوآهن پس از آنکه درست در خط قرار گرفته و تنظیم شد، آماده اتصال یا سوار شدن بر تراکتور خواهد بود.
آنچه در زیر می‌آید، دو روش آزمایشگاهی برای گاوآهنهای دنباله بند و سوار میباشد که باید روی کف سیمانی انجام گیرد و سومین روش برای اتصال درست در مزرعه میباشد.
دستورالعمل اتصال گاوآهنهای سوار ( روش آزمایشگاهی)
1. بهترین فاصله چرخهای تراکتور را به تناسب گاوآهن مورد استفاده برقرار دارید. (محاسبه نموده یا به کتابچه دستورالعمل رجوع کنید)
2. چرخهای زمین (چرخهای جلو و عقبی که در شیار شخم قرار نخواهند گرفت – م) تراکتور را بلند کرده و با کنده، آنها را در ارتفاع 6 اینچ (15 سانتیمتر) یابه اندازه عمق شخم نگهدارید.
3. روی کف آزمایشگاه، خطی موازی با امتداد حرکت رسم کنید. این کار را می‌توان با دو گونیای نجاری و یک قطعه گچ انجام داد. طول خط حدود 10 – 8 متر.
الف) خط میانه تراکتور را روی زمین بکشید.
ب) از خط میانه تراکتور، طولی برابر فاصله دیواره داخلی چرخ عقب طرف راست تراکتور را علامت بزنید. (معمولاً فاصله بازی حدود 2 – 1 اینچ بین دیواره داخلی چرخ عقب و دیواره شیار شخم مجاز است).
پ) همین اندازه را در جلو تراکتور علامت بزنید.
ت) با استفاده از این دو اندازه، خطی که شاخص دیواره شیار شخم است روی زمین رسم کنید.
ث) خطوط دیگری موازی خط فوق برای هر یک از خیش‌ها بکشید. فاصله خط‌ها برابر عرض کار هر خیش مثلاً دوازده، چهارده، شانزده اینچ و غیره باشد.
4. گاوآهن را به موقعیت کاری پائین آورده و آن را طوری قرار دهید که نوک خیش آخر روی خط شیار شخم مربوط به خود قرار گیرد.
5. تیرک عرضی را چنان تنظیم نمائید که دسته‌های خیش‌ها به موازات خطوط دیواره‌های شخمی باشند که روی زمین کشیده‌اید.
6. با استفاده از یک تراز نجاری، ببینید که آیا گاوآهن در راستای طولی و عرضی تراز است. نوک هر تیغه در این حالت باید در تماس با خط دیواره شیار شخم مربوط به خود مستقر باشد و عرض برش خیش اول به همان اندازه‌ای باشد که برای آن طراحی شده‌است. برای توضیحات مربوط به این تنظیمات به قسمت‌های مربوطه این کتاب و کتابچه دستورالعمل ماشین رجوع کنید.
دستورالعمل تنظیم گاوآهنهای دنباله بند ( روش آزمایشگاهی)
* موارد 1 تا 3 شبیه همانهایی است که برای گاوآهنهای سوار گفته شد.
4. گاوآهن را در موقعیت درست نسبت به خط شیار و آماده شخم قرار دهید. (چرخ زمین روی کنده).
5. مالبند گاوآهن را باز کنید.
6. مرکزبار ( یا مرکز مقاومت) گاوآهن ( میانگین مراکز مقاومت خیش‌ها) را مشخص کنید.
7. مرکز کشش تراکتور را معلوم کنید ( وسط چرخهای عقب و 2 اینچ (5 سانتیمتر) جلوتر از وسط محور چرخ.)
8. نخی بین مرکز کشش و مرکز مقاومت بکشید.
9. مالبند گاوآهن را در جای خود قرار داده و به تراکتور چنان وصل کنید که نقطه اتصال روی نخ قرار گیرد. ( هم عمودی و هم افقی) .
دستورالعمل برای اتصال گاوآهنهای دنباله بند ( روش مزرعه‌ای)
1. فاصله دیواره داخلی چرخهای عقب تراکتور را در نزدیکترین اندازه لازم برای گاوآهن تنظیم کنید. فاصله بین دیواره‌های داخلی چرخها برابر است با عرض کل کار گاوآهن به اضافه عرض یک خیش به اضافه 3 اینچ (5/7 سانتیمتر) فاصله بازی.
مثال: گاوآهن 14 – 4 اینچ
2. در حالیکه گاوآهن برای عمق مورد نظر تنظیم و نیز تراز شده است، تراکتور را بر حسب لزوم در طرف چپ یا راست خط شیار شخم، برانید تا اولین شیار به عرض مناسب درآورده شود. (14 اینچ و غیره)
3. تراکتور را بدون بالا بردن گاوآهن متوقف کنید. اتصال گاوآهن را از تراکتور جدا نموده و مالبند گاوآهن را باز کنید.
4. تراکتور را با فاصله مناسب دیواره داخلی چرخ عقب از دیواره شیار (2 – 1 اینچ) به طرف گاوآهن به عقب برانید.
5. مرکز مقاومت گاوآهن را معلوم دارید. مرکز مقاومت یک خیش در نقطه‌ای روی صفحه برگردانست، به فاصله عرض کار خیش از کفش و نصف عمق شخم از کف شیار شخم .
6. مرکز کشش تراکتور را روی خط میانه تعیین کنید. این نقطه، درست زیر محور چرخهای عقب و دو اینچ (5 سانتیمتر) در جلوی وسط آنست.
7. نخی را بین مرکز مقاومت گاوآهن و مرکز کشش تراکتور بکشید.
گاوآهنهای بشقابی
مقدمه :
گاوآهن بشقابی استاندارد یک تا هفت خیش است. هر یک دارای یاتاقان مربوط به خود بوده با زاویه‌ای نسبت به خط قائم تراز گرفته و بعضی از آنها را می‌توان برای شرایط متفاوت خاک تنظیم نمود. نوع استاندارد در این بخش بحث شده است. این گاوآهن‌ها در خیلی از مناطق، رقیب گاوآهن برگرداندار محسوب می‌شوند.
واژه گاوآهن بشقابی عمودی را گاهی برای خاک‌ورزهای بشقابی یا گاوآهن یک طرفه بکار می‌برند. خاک‌ورز بشقابی با گاوآهن بشقابی متفاوت است و اگر از گروهی بشقاب تشکیل یافته که روی یک محور مشترک با فاصله، سوار شده‌اند بشقابها با زاویه‌ای از 35 – 50 درجه نسبت به خط عمود بر راستای پیشروی تراکتور قرار داشته و یک پارچه می‌گردند. تیلر بشقابی را در بخش دیگری بحث خواهیم نمود. و نباید با گاوآهن بشقابی اشتباه گرفت.
هدف و اصول
نفوذ گاوآهنهای بشقابی تابع وزن و زاویه بشقاب است، بنابراین آنها را سنگین می‌سازند. گاوآهن بشقابی به یک معنی فقط یک یا چند بشقاب مقعر غلطان است. خاک و کلش با عمل گردشی آنها بریده و جابجا می‌شوند. (شکل پایین) اگر به تنهائی بدون صفحات پاک کننده بکار روند، بشقابها عمل هم زدن خاک و نه برگرداندن آن را انجام می‌دهند. اگر از صفحات پاک کننده استفاده شود، گاوآهن خاک را تا حدودی ولی نه به خوبی گاوآهن برگرداندار، بر می‌گرداند.
آهن بشقابی سوار چهار خیش سوار
گاوآهن بشقابی ، خاک علفی را در سرعت زیاد ، نمی‌تواند شخم بزند. برای بریدن علف نیاز به سرعت کم دارد. کف شیار شخم آن کاملاً صاف نخواهد بود. چون بشقاب، نیروی گوه‌ای پائین سو تولید نمی‌کند تا خاک فشرده گردد.
هزینه نگهداری آن پایین است تیغه‌ای ندارد که تعویض یا تیز گردد. بشقابهای گاوآهن برای سالها دوام می‌آورد در حالی که تیغه‌ها ممکن است فقط پس از چند روز یا هفته بسایند.
گاوآهن بشقابی زمانی بکار می‌رود که شرایط گوناگون باشند. نتایج کاربرد گاوآهن بشقابی نشان داده‌اند که آنها در وضعیتی می‌توانند کار کنند که گاوآهنهای برگرداندار معمولاً قادر نخواهند بود ، مانند :
1. خاکهای چسبنده مومی، گامبو و خاکهایی که زیر آنها سخت شده است.
2. زمین خشک و سختی که گاوآهن برگرداندار نمی‌تواند در آن نفوذ نماید.
3. زمین ناصاف، سنگی و ریشه‌ای که بشقابها به راحتی از روی سنگها می‌گذرند.
4. خاکهای پیت و جنگلی که گاوآهن برگرداندار قادر به برگرداندن آنها نیست.
5. شخم عمیق
انواع گاوآهنهای بشقابی
همانند گاوآهنهای برگرداندار، گاوآهنهای بشقابی از نظر: 1) نحوه اتصال به تراکتور (سوار، نیمه سوار، و دنباله‌بند) و 2) یکطرفه یا دو طرفه بودن طبقه‌بندی می‌شوند.
گاوآهنهای سوار :
معمولاً به اتصال سه نقطه تراکتور متصل می‌شوند. آنها با نیروی هیدرولیک بالا رفته به خاک می‌افتند. بیشتر آنها را می‌توان در کمتر از یک دقیقه وصل کرد.
این گاوآهن‌ها معمولاً عقب سوارند و دارای چرخی در عقب هستند که کشش جانبی را جذب می‌نماید؛ ولی بعضی‌ها در جلوی چرخهای عقب بسته می‌شوند. چرخ عقب در گاوآهن سوار ممکن است برای خنثی کردن فشارهای جانبی، در خط نگهداشتن گاوآهن و تنظیم عمق شخم بکار رود. عمق در بعضی از انواع، با تنظیم بلندکننده‌های هیدرولیکی تنظیم می‌شود.
گاو آهن بشقابی سوار سه خیش
گاوآهنهای بشقابی نیمه سوار :
گاوآهنهای بشقابی نیمه سوار را گاوآهن اتصال مستقیم نیز می‌نامند. این گاوآهن از جلو به تراکتور بسته و بر آن سوار می‌شود، بنابراین چرخ شیار جلو و چرخ زمین [چرخهای حامل جلو م.] حذف می‌شوند. (شکل پایین) یک چرخ شیار انتهای گاوآهن را حمایت می‌نماید. گاوآهنی که بدین ترتیب سوار می‌شود، جمع و جور بوده و براحتی جابجا می‌شود. دور زدن با آن راحت است. چون شعاع دور زدن کوچک است و راننده قادر به کار کردن در نزدیکی حصار خواهد بود. براحتی می‌توان به داخل گوشه‌ها، عقب راند. چرخ عقب بطور خودکار با فرمان جلو گاوآهن کنترل می‌شود. یک بلندکن هیدرولیکی ، جلو گاوآهن را به اندازه کافی بلند می‌کند طوری که به راحتی می‌توان دور زد.
گاوآهنهای دنباله بند (شکل پایین)
سه چرخ حامل دارند. آنها را با هر تراکتوری که قدرت کافی داشته باشد می‌توان کشید. چرخ شیار عقب معمولاً براحتی می‌تواند به طرف چپ بگردد ولی چرخش به راست آن محدود است طوری که گاوآهن را به هنگام شخم زدن در موقعیت خود نگهدارند. چرخ زمین می‌تواند برای بلند کردن گاوآهن مورد استفاده قرار گیرد مگر اینکه بلند کن هیدرولیکی بکار رود. چرخ شیار جلو به بلند شدن گاوآهن کمک می‌کند، برای فرمان دادن به گاوآهن به اطراف می‌گردد و قسمتی از نیروهای جانبی را جذب می‌نماید.
یک مزیت گاوآهنهای چرخدار آنست که چرخها را می‌توان سنگین کرد و نفوذ و ثبات بیشتر حاصل نمود. گاوآهنهای بشقابی بزرگ را می‌توان برای شخم عمیق و شخم در خاکهای سنگین بکار برد.
یک گاو آهن شش خیش ، سه چرخ ،دنباله بند یا مال بند قابل تنظیم
گاوآهنهای بشقابی دو طرفه
در مناطقی بکار می‌روند که تمام لایه‌های خاک باید به یکسو برگردانده شوند. این عمل در شخم مزارع فاریاب برای حذف جوی‌ها و مسطح نگهداشتن آن و شخم دامنه تپه‌ها لازم است.
ویژگیها
موضوع اهمیت
نوع گاوآهن بشقابی
1. سوار یا نیمه سوار تناسب با تراکتور
2. یک طرفه یا دو طرفه بر حسب کاربرد
تعداد خیش‌ها تعیین کننده ظرفیت گاوآهن
اندازه بشقابها
قطر تعیین کننده ظرفیت گاوآهن
تقعر بر زاویه بشقاب و برگردانی خاک تأثیر دارد
خیش بشقاب شرایط سخت، مواد بهتر را ایجاب می‌کند.
نوع یاتاقان روی تواتر روغنکاری و اصطکاک گردشی بشقاب مؤثر است
1. ساچمه‌ای
2. غلطکی
3. بوشی
طرح قاب و بشقابها تنظیم زاویه بشقاب و افزودن یا کاستن یک دسته
ضمائم بر حسب ایجاب شرایط
پاک کننده‌ها به برگردان خاک کمک می‌کند.
وزن اضافی به نفوذ خاک کمک می‌کند.
چرخها
تعداد تعادل و کشش جانبی
فلزی یا پلاستیکی
مکانیسم بلند کن
مکانیکی بر حسب تراکتور
هیدرولیکی وسیله و اندازه گاوآهن
تنظیم زاویه بشقاب بسته به شرایط خاکهای مختلف
تنظیم عرض برش بسته به شرایط خاکهای مختلف
زاویه یا تعداد بشقابها بسته به شرایط خاکهای مختلف
عمق شخم بسته به شرایط خاکهای مختلف
اندامهای گاوآهن بشقابی
بشقابها
تعداد بشقابها :
یک ویژگی عمومی، تعداد بشقابها یا شیارهائیست در هر راه در آورده می‌شود. بیشتر گاوآهن‌ها برای عرض کار قابل تنظیم هستند؛ دسته‌های بشقابها را می‌توان روی قاب جابجا نمود تا عرض کار کمتر یا زیادتر شود.
نه تنها عرض کار که تعداد بشقابها را نیز می‌توان کم و زیاد کرد. اگر گاوآهن به زحمت کشیده یا تراکتور توان کششی کافی ندارد، می توان بعضی از خیش‌ها را جدا نمود.
مشخصه‌های فنی : بشقابها با دو رقم مثلاً مشخص می‌شوند، 26 قطر بشقاب به اینچ و نمره (ضخامت) پره به اینچ میباشد. گاهی بجای ضخامت فلز، نمره ضخامت را تعیین می‌کنند.
دامنه قطر : بشقابها در اندازه‌های 24 تا 32 اینچ [ 60 تا 80 سانتیمتر] یافت می‌شوند. یکی از سازندگان (Towmer) پره‌های به قطر 44 اینچ [111 سانتیمتر]، نمره 8 با تقعر 9 اینچ [ 23 سانتیمتر] ساخته است. برای گاوآهن مخصوص خود، این کارخانه، بشقابهای 50 اینچ [125 سانتیمتر] ضخامت 19 میلیمتر و تقعر 5/26 سانتیمتر بکار برده است.
تقعر: تقعر یک بشقاب، « گودی» گفته می‌شود؛ که به اینچ اندازه‌گیری می‌شود و بسیار متغیر است. تقعر کمتر، اجازه زاویه بیشتر نسبت به راستای حرکت (تمایل جانبی) را می‌دهد. نمونه‌های معمول، پره 24 اینچ [ 60 سانتیمتر] با اینچ [8 – 10 سانتیمتر] تقعر یا 26 اینچ [65 سانتیمتر] با تقعر اینچ [5/9 – 25/11 سانتیمتر] هستند.
عمق برش: دامنه‌های معمول عمق‌های برش از 4 تا 14 اینچ [10تا 35 سانتیمتر]، 3 تا 14اینچ [5/7 تا 35 سانتیمتر] و 4 تا 15 اینچ [10 تا 5/37 سانتیمتر] هستند. عمق بستگی به قطر پره دارد. حد عمق حدود یک سوم قطره پره، است.
عرض برش: نمونه هائی از عرض برش پره ها 7 تا 10 اینچ [5/17 تا 25 سانتیمتر]، 9 تا 12 اینچ [5/22 تا 30 سانتیمتر] و 7 تا 9 اینچ [5/17 تا /22سانتیمتر] هستند. این بستگی به قطر پره دارد. یک پره نمونه 26 اینچی [65 سانتیمتری] شیاری به پهنای10 اینچ [25 سانتیمتر] می برد.
جنس پره: بیشتر پره ها از فولاد پر کربن ساخته شده‌اند. هر چه کربن بیشتر باشد، پره شکننده‌تر است؛ ولی دیرتر سائیده می‌شود. جاهائی که شرایط کاری سخت باشد، فولاد آلیاژی ممکن است بهتر باشد.
یاتاقانها
نیروی شعاعی آنست که عمود بر محور وارد می‌شود. نیروی محوری در امتداد محور اثر می‌کند. از آنجا که خیش بشقابی نسبت به راستای حرکت بطور مایل قرار می‌گیرد، هر دو نیروی شعاعی و محوری وجود دارند. مقدار این نیروها بسیار زیادند و وجود یاتاقانهای خوبی برای مقابله، الزامی هستند. یک یاتاقان خوب باید بزرگ و محکم بوده و اصطکاک کمی داشته باشد. یاتاقان همچنین باید کاملاً آب بندی باشد، چون نزدیک به خاک کار می‌کند؛ در حقیقت، یاتاقانها گاهی داخل خاک هستند.
یاتاقانهای ساچمه‌ای یا غلطکی را ضد اصطکاک می‌نامند چون نیروهای اصطکاکی آنها بسیار کم است.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 59 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله خاک‌ورزی و ادوات خاک‌ورزی