دانلود مقاله ماشین‌آلات کشاورزی

قرن‌ها سپری گشت تا اینکه از قدرت بدنی حیوانات در کمک به توان بدنی انسان استفاده شد.

با بوجود آمدن گاوآهن فلزی، موتور احتراق داخلی، تراکتور مزرعه و سایر ماشین‌های کشاورزی، تبدیل کشاورزی با دست به کشاورزی ماشینی انجام گرفت.

امروزه ماهواره‌ها از مزارع عمکسبرداری می‌کنند و متخصصین و دانشمندان را قادر می‌سازد تا مناطق آفت‌زده را مشخص کرده و رطوبت خاک، حرارت خاک و بسیاری از عوامل دیگر را اندازه‌گیری نماید.

اختراع تراکتورهای کنترل از راه دور که به طور خودکار و بر اساس برنامه‌های کامپیوتری کارهای زراعی را انجام می‌دهند (در کشور فنلاند)، فشار سطحی این تراکتور، 906 کیلوگرم، 4/1 فشار تراکتورهای متداول با توان یکسان است.

کشاورزی امروزه، با توجه به توسعه روزافزون صنعت، بدون استفاده از توان موتور و ماشین نمی‌تواند جای خود را ثابت و استوار نگه دارد.

مزارعی که توان موتوری و ماشینی‌های کشاورزی هستند، گذشته از کیفیت و کمیت انجام کار و صرفه‌جویی در مدت انجام مراحل مختلف عملیات آماده‌سازی بستر بذر، کاشت، وجین و سله‌شکنی، سم‌پاشی، کودپاشی، برداشت، بسته‌بندی و ذخیره محصولات کشاورزی، نیاز کمتری به توان بدنی کارگر جهت انجام این عملیات دارند.

امروزه با پیشرفت در ساخت و تولید ماشین‌های کشاورزی، بخصوص در ساخت کمباین‌های جدید، این نیروی کارگری مورد نیاز تا حدود 5/2 کارگر در ساعت برای تولید یک تن گندم کاهش یافته است.

پنبه، همیشه جزو محصولاتی محسوب می‌شده که نیروی کارگری زیادی برای تولید آن مورد نیاز بوده، اما با مکانیزه کردن تولید این محصول، شامل اصلاح روش‌های خاک‌ورزی و کاشت و همچنین برداشت مکانیکی آن، پیشرفت‌های مهمی برای پایین آوردن این نیروی کارگری مورد نیاز بوجود آمده است.

در سال 1970 میلادی، با استفاده از تراکتورهای ردیف‌کار، ماشین‌های برداشت پنبه و سایر ادوات جدید، نیروی کارگری مورد نیاز برای تولید هر عدل 226 کیلوگرمی پنبه به 32 کارگر ساعت کاهش یافت.

امروزه به علت پیشرفت در امر صنعتی شدن جهان و استفاده بیشتر ماشین در کشاورزی، از تعداد افرادی که در مزارع زندگی می‌کنند، کاسته شده است.

در کشور ما نیز استفاده از ماشین در کشاورزی در چند دهه‌ی گذشته، یکی از عوامل مهم کاهش تعداد روستانشینان بوده است.

طبق آمارهای موجود در سال 1300 هجری شمسی، 72% از جمعیت کل کشور ما را روستاییان و چادرنشینان تشکیل می‌دادند.

در سال 1355، حدود 53% از جمعیت کل کشور در روستاها زندگی می‌کردند و در سال 1375، جمعیت کل روستانشینان کشور، 34/38% رسید.

فصل 2
مکانیزاسیون کشاورزی در ایران
مکانیزاسیون کشاورزی چیست؟

از سال 1345، یعنی سالی که قرارداد بین ایران و جمهوری رومانی به منظور خرید تراکتور و بعضی ادوات کشاورزی منعقد شد و تعداد تراکتور از آن سال در کشور رو به فزونی گذارد، بحث متخصصین فن بوده است.

مکانیزاسیون به معنی اعم، این نیست که حتماً از موتور احتراق و یا از آخرین مدل‌های ماشین‌های کشاورزی استفاده شود.

ابتدا لازم است دو وسیله ماشین و موتور را تعریف و آنها را از یکدیگر تشخیص و جدا نماییم.

ماشین: ‌وسیله‌ای است که اگر به آن توان دهیم، برایمان کار انجام می‌دهد، ولی خود به تنهایی قادر به انجام کار نیست.

موتور: وسیله‌ای است که تولید توان می‌کند، ولی به تنهایی نمی‌تواند کاری انجام دهد، مگر اینکه این توان را به ماشین بدهد تا آن ماشین بتواند کار تولید کند.

بطور مثال، یک گاوآهن را می‌توان بوسیله حیوان به حرکت درآورد و زمین را شخم زد.

گاوآهن؛ ماشین و حیوان که آن را می‌کشد تا زمین شخم زده شود، در حکم موتور می‌باشد.

گاوآهن فوق‌الذکر را میتوان بوسیله تراکتوری کشید.

بنابراین قوه محرکه تراکتور در اینجا موتور است و گاوآهن یک ماشین می‌باشد.

یک موتور در یک زمان ممکن است دو ماشین را به حرکت درآورد.

گاه حرکت هر دو ماشین برای انجام کار ضروری است.

گاوآهنی که توسط تراکتور کشیده می‌شود، در صورتی شخم می‌زند که خود تراکتور در حال حرکت باشد.

بنابراین موتور تراکتور دو ماشین را به حرکت درمی‌آورد؛ یکی گاوآهن و دیگری چرخ‌های تراکتور.

کلمه مکانیزاسیون در کشاورزی مترادف با کلمه اتوماسیون (در صنعت) است که خود به معنی اتوماتیک کردن می‌باشد.

اتوماتیک کردن، یعنی کم کردن کار کارگری است.

معنی اخص مکانیزاسیون کشاورزی، استفاده از ماشین و موتور کشاورزی در کشاورزی جهت کاهش نیاز به نیروی کارگری می‌باشد.

البته این نیاز هنگامی بوجود می‌آید که درآمد حاصل از کار کارگری کمتر از درآمد به دست آمده از جایگزین نمودن ماشین و موتور باشد که خود به عوامل متعددی از جمله عوامل زیر بستگی دارد:
دستمزد کارگر بالا باشد.

مشکلات کارگری موجب وقفه در کار در زمان معین شود.

زیان‌های حاصل از طولانی بودن کار کارگری بیش از هزینه‌های استفاده از ماشین و موتور شود.

کیفیت کار، ماشین آنقدر بالا باشد که هزینه‌های آن را مستهلک نماید.

معنی اعم مکانیزاسیون کشاورزی، ‌اتخاذ هر روشی است که موجب ازدیاد درآمد شود.

با این تعریف، جایگزین کردن کارگر با ماشین و موتور، یکی از روش‌ها و استفاده از بذر اصلاح شده برای بدست آوردن عملکرد محصول بیشتر است.

روشی دیگر که هر دو بخشی از موضوع مکانیزاسیون هستند.

آشنایی با وضعیت کشاورزی سنتی در ایران ایران از قدیم‌الایام مهد تمدن‌های باستانی و یکی از مزارع تولید مواد کشاورزی دنیای باستان بوده است.

در زمان فرمانروایی مادها، دامپروری به ویژه پر پرورش اسب، رونق به سزایی داشت.

در دوران هخامنشیان، برای پیشرفت کشاورزی و توسعه و آبادانی آن، کوشش‌های فراوانی به عمل آمد.

از آنجمله جهت آبیاری زمین‌های زیرکشت از آب رودخانه کارون، حفر قنوات در نواحی کم‌آب و استفاده از گاوآهن جهت شخم زمین بود.

ابزارهای کشاورزی که در ایران باستان بکار می‌رفت، شامل انواع ابزارهای دستی ساده، مانند بیل‌ها، کج بیل‌ها، داس‌های دسته کوتاه، کلنگ و وسایل دامی چوبی از قبیل گاوآهن، هرس‌های دندانه‌ای، خرمن‌کوب و غیره بوده‌اند.

برای تامین آب زراعتی (بالا کشیدن آب از چاه و رودخانه)، از «گاوچاه» استفاده می‌شد.

منبع توان و ابزارهای کشاورزی معمول امروزی در نقاط مختلف کشور خصوصاً نقاط دورافتاده به مرور زمان تغییر زیادی کرده و از ابزارهای قدیمی همچنان استفاده می‌شود.

شرایط و امکانات توسعه ماشین‌های کشاورزی در ایران در کشور ما، استفاده از تراکتور و ماشین‌های کشاورزی خیلی دیرتر از کشورهای اروپایی و امریکایی شروع شد.

عملاً در طول 50 تا 60 سال اخیر به تدریج کشاورزی ایرانی با انواع ماشین‌های کشاورزی آشنا شده است و در مواردی که این امر انجام گرفته، به علل بنیادی مواجه با مشکلات عدیده‌ای می‌باشد.

پس از جنگ جهانی دوم، کم‌کم سرمایه‌داران و بعضی از شرکت‌ها شروع به وارد کردن تراکتور در ایران نمودند.

آغاز فعالیت بنگاه توسعه ماشین‌های کشاورزی از سال 1331 در حقیقت سرآغاز ماشینی کردن کشاورزی ایران به شمار می‌رود.

در حال حاضر، کارخانجات تراکتورسازی ایران، تراکتورهای یونیورسال مدل M650 با توان 65 اسب بخار، تراکتورهای مسی‌فرگوسن مدل 399 با توان 110 اسب بخار، تراکتورهای مسی‌فرگوسن مدل 285 با توان 75 اسب بخار، مسی‌فرگوسن با توان 7 اسب بخار و تراکتورهای مدل ITM720 با توان 75 اسب بخار تولید می‌کند.

نیروی انسانی و لزوم استفاده از ماشین در کشاورزی ایران بر طبق آمار سال 1375، جمعیت کل کشور، 60055488 نفر که 23036293 نفر آن روستاییان تشکیل می‌دهند.

همچنین برطبق آمار سال 1375، جمعیت فعال (در بررسی‌های نیروی کار، مجموع فعالیت شاغل جمعیت بیکار، ولی جویای کار را در اصطلاح جمعیت فعال می‌گویند).

روستایی کشور 6300000 نفر و جمعیت شاغل روستایی 5710000 نفر می‌باشد.

این جمعیت شاغل باید غذای بیش از 60 میلیون نفر را تولید کنند.

اگر بطور متوسط توان هر دستگاه تراکتور حدود 40 اسب بخار درنظر بگیریم، توان مکانیکی موجود برای 4/14 میلیون هکتار زمین که سالیانه زیر کشت می‌روند، 6/0 اسب بخار است که در مقایسه با کشورهای پیشرفته در حد پایینی قرار دارد (حدود توان مصرفی کشورهای پیشرفته و صنعتی برای هر هکتار، 9/0 تا 2/1 اسب بخار می‌باشد)، با توجه به ارقام فوق و تقلیل جمعیت روستایی، بطور طبیعی نیاز به تراکتور و ماشین‌های کشاورزی جهت جبران توان انسانی بیشتر خواهد شد وسعی در بالا بردن دانش کشاورزی و آموزش آنها در استفاده صحیح از ماشین می‌شود.

بخصوص تلاش در محدود کردن انواع تراکتورها و ماشین‌های وارده به چند نوع متناسب با شرایط خاص مناطق مختلف کشور و سعی در ساختن بعضی از ماشین‌ها و ابزار در داخل کشور که امکان ساخت آنها وجود دارد.

تامین و ساخت لوازم یدکی، تربیت کارگران ماهر و متخصصین برای بکار بردن تراکتور و ماشین‌های مورد نیاز و ایجاد تعمیرگاه‌ها به تعداد کافی در نقاط مختلف کشور، از جمله برنامه‌هایی است که در آینده باید بطور متوسط و کامل‌تر انجام گیرد.

منابع توان مزرعه و چگونگی استفاده از آنها توان برای انجام 2 نوع کار در مزرعه مورد نیاز است: کار کششی که در آن تلاش برای کشیدن وسایل مورد نیاز است.

کار درجا که معمولاً به وسیله تسمه، دنده‌ها، محور توان‌دهی (PTO) یا محرک مستقیم بدست می‌آید.

کارهای کششی شامل: شخم‌ زدن و آماده کردن زمین؛ کشت بدون بذر و نشاکاری؛ وجین و سله‌شکنی محصول؛ عملیات برداشت؛ حمل و نقل.

کارهای درجا شامل: تلمبه کردن؛ کوبیدن خرمن؛ آسیاب کردن علوفه؛ اره کردن چوب و سایر کارهای مشابه برخی کارهای مزرعه بوسیله ماشین‌هایی انجام می‌شود که برای بکار انداختن آنها از تراکتور به دو طریق استفاده می‌شود: الف) برای کشیدن ماشین؛ ب) برای به کار انداختن مکانیزم آن از طریق محور تقارن.

منابع توان در حال حاضر برای انجام کارهای مختلف مزرعه، علاوه بر توان بدنی انسان (حدود 1/0 کیلووات، 13/0 اسب بخار)، پنج منبع توان وجود دارد: حیوانات اهلی؛ باد؛ آب جاری؛ برق؛ موتورهای حرارتی.

دو منبع موتورهای حرارتی و منبع دام به عنوان توان کششی و منابع باد و آب و برق برای انجام کارهای درجا و ثابت به اثبات رسیده‌اند.

توان دام: دلایل عمده استفاده از توان دام عبارتند از: اندازه مزرعه؛ وجود پستی و بلندی‌ها در زمین؛ نوع محصول؛ فقدان سوخت مناسب با قیمت ارزان؛ بالا بودن قیمت و وسایل اولیه مکانیکی؛ --- تامین کارگران بسیار با مزد کم؛ عدم دانش و آگاهی در استفاده از توان موتوری (مکانیکی).

توان اسب و قاطر: مطالعات و آزمایشات انجام شده در کالج ایالتی آیوا نشان می‌دهد که: ممکن است اسب‌ها قادر باشند یک دهم تا یک هشتم وزن خود را کشیده و جمعاً مسافتی در حدود 32 کیلوگرم را در یک روز بدون خستگی طی نمایند.

ممکن است اسب‌هایی به وزن 862-680 کیلوگرم یا بیشتر، بتوانن بدون توقف، باری برابر یک اسب بخار یا بیشتر را در طول یک روز یا بیشتر به دنبال خود بکشند.

یک --- تربیت شده خوب می‌تواند برای مدتی کوتاه، ---% اضافه بار را تحمل کند.

یک اسب می‌تواند حداکثر معادل 60 تا 100% وزن واقعی خود را برای مدت چند ثانیه یا بیشتر در مسافتی برابر با 914 --- یا بیشتر را بکشند.

در چنین شرایطی، ممکن است 1 اسب حدود 10 اسب بخار یا بیشتر را تولید کند که این بستگی به جثه و توان کششی آن اسب دارد.

توان باد: انرژی باد مانند انرژی آب جاری کم و بیش برای استفاده در مزرعه محدود است، زیرا اولاً تحت کنترل درنمی‌آید و ثانیاً به ندرت هنگامی که مورد نیاز است، در دسترس می‌باشد.

در نتیجه استفاده از توان باد در مزرعه عمدتاً برای تلمبه کردن آب استفاده می‌شود.

توان ایجاد شده توسط آسیاب بادی نیز بستگی به اندازه چرخ و سرعت باد و عوامل دیگری نظیر جنس چرخ باد و طرح چرخ باد و طرح آسیاب آن و بلندی برج آسیاب در بازده کار آسیاب بادی موثر است.

توان نظری جبهه هوایی که از یک ناحیه دایره شکل عمود شده بر مسیر حرکت هوا عبور می‌کند، از رابطه زیر بدست می‌آید: HP=0.000196 D2W3 D: حداکثر قطر چرخ باد یا دایره با متر W: سرعت باد به متر بر ثانیه توان آب: توان ایجاد شده توسط آب جاری به 2 عامل بستگی دارد: حجم آب جاری از مقطعی مشخص در واحد زمان (دبی‌ جریان)؛ ارتفاع ریزش آب تا حمل نصب دستگاه مولد توان.

از آنجایی که هر مترمکعب آب، 1000 کیلوگرم وزن دارد و هر 75 کیلوگرم در ثانیه برابر با 1 اسب بخار است، توان نظری ایجاد شده از نهر عبارت است از: اسب بخار = 75 / (بار یا ارتفاع × سرعت آب در ثانیه × متوسط عمق × متوس عرض) = توان دستگاهی که برای تبدیل توان آب به توان قابل استفاده در مزرعه بکار می‌روند، عموماً چرخ‌های آبی یا توربین می‌باشند.

توان برق: برق مستقیماً در تولید محصولات کشاورزی سهیم است.