الجرار الزراعي


الجرار الزراعي

الجرار هو مركبة هندسية مصممة خصيصًا لتقديم جهد جر عال (أو عزم دوران)

بسرعات بطيئة ، لأغراض نقل مقطورة أو آلية مثل تلك المستخدمة في الزراعة أو

البناء.


الأكثر شيوعًا ، يُستخدم هذا المصطلح لوصف مركبة المزرعة التي توفر القوة والجر

لميكنة المهام الزراعية ، وخاصة (وأصلًا) الحرث ، ولكن في الوقت الحاضر

مجموعة متنوعة من المهام.


يمكن سحب الأدوات الزراعية خلف الجرار أو تركيبه على الجرار ، وقد يوفر الجرار

أيضًا مصدرًا للطاقة إذا تم تشغيل الجهاز آليًا.

تاريخ الجرارات الزراعية

· محركات الجر

كانت أول أدوات المزرعة التي تعمل بالطاقة في أوائل القرن التاسع عشر عبارة عن

محركات محمولة - محركات بخارية على عجلات يمكن استخدامها لدفع آلات

المزرعة الميكانيكية عن طريق حزام مرن.


صمم ريتشارد تريفيتيك أول محرك بخاري ثابت "شبه محمول" للاستخدام الزراعي ،

عُرف باسم "محرك الحظيرة" في عام 1812 ، وتم استخدامه لتشغيل آلة دراس الذرة.

تم اختراع المحرك المحمول حقًا في عام 1893 من قبل ويليام توكسفورد من بوسطن

، لينكولنشاير الذي بدأ في تصنيع محرك مبني حول مرجل على غرار قاطرة مع

أنابيب دخان أفقية.

تم تركيب حذافة كبيرة على عمود المرفق ، وتم استخدام حزام جلدي قوي لنقل محرك

الأقراص إلى المعدات التي يتم تشغيلها.

في خمسينيات القرن التاسع عشر ، استخدم جون فاولر محركًا محمولًا من نوع

Clayton & Shuttleworth لقيادة الجهاز في المظاهرات العامة الأولى لتطبيق نقل

الكابلات على الزراعة.

بالتوازي مع التطور المبكر للمحرك المحمول ، حاول العديد من المهندسين جعلهم

ذاتية الدفع - المتصدرون لمحرك الجر.

في معظم الحالات ، تم تحقيق ذلك عن طريق تركيب ضرس على نهاية العمود

المرفقي ، وتشغيل سلسلة من هذا إلى ضرس أكبر على المحور الخلفي.

قوبلت هذه التجارب بنجاح مختلط ، تم تطوير أول محرك جر مناسب ، في شكل

يمكن التعرف عليه اليوم ، في عام 1859 عندما قام المهندس البريطاني توماس أفيلينج

بتعديل محرك كلايتون وشاتلوورث المحمول ، والذي كان يجب نقله من وظيفة إلى

أخرى عن طريق الخيول ، إلى ذاتية الدفع.

تم إجراء التغيير عن طريق تركيب سلسلة قيادة طويلة بين عمود المرفق والمحور

الخلفي كان النصف الأول من ستينيات القرن التاسع عشر فترة تجربة رائعة ولكن

بحلول نهاية العقد ، تطور الشكل القياسي لمحرك الجر ولن يتغير إلا قليلاً خلال الستين

عامًا القادمة.

تم اعتماده على نطاق واسع للاستخدام الزراعي. كانت الجرارات الأولى عبارة عن

محركات حرث تعمل بالبخار.

تم استخدامها في أزواج ، توضع على جانبي الحقل لسحب المحراث ذهابًا وإيابًا

بينهما باستخدام كابل سلكي.

في بريطانيا طور مان وجاريت جرارات بخارية للحرث المباشر ، لكن التربة الثقيلة

والمبللة في إنجلترا كانت تعني أن هذه التصاميم كانت أقل اقتصادية من فريق من

الخيول.

في الولايات المتحدة ، حيث سمحت ظروف التربة ، تم استخدام الجرارات البخارية

لنقل المحاريث المباشرة.

ظلت المحركات الزراعية التي تعمل بالبخار قيد الاستخدام بشكل جيد حتى القرن

العشرين حتى تم تطوير محركات الاحتراق الداخلي الموثوقة.


· جرار يعمل بالبنزين

في عام 1892 ، اخترع جون فروليتش ​​وبنى أول جرار يعمل بالبنزين .

تم تركيب محرك بنزين أحادي الأسطوانة من طراز Van Duzen على هيكل

محرك Robinson ، والذي يمكن التحكم فيه ودفعه بواسطة علبة تروس

. Froelich

يُنسب الفضل إلى ريتشارد هورنسبي وأولاده في إنتاج وبيع أول جرار يعمل بالزيت

في بريطانيا اخترعه هيربرت أكرويد ستيوارت.

تم تصنيع محرك الجر بزيت أمان براءات الاختراع Hornsby-Akroyd في عام

1896 بمحرك بقوة 20 حصان.

في عام 1897 ، تم شراؤها من قبل السيد لوك كينغ ، وهي أول عملية بيع مسجلة

لجرار في بريطانيا.

تم بناء أول جرار للأغراض العامة يعمل بالوقود خفيف الوزن ناجحًا تجاريًا

بواسطة المخترع البريطاني دان ألبون في عام 1901.

كان محرك إيفل الزراعي خفيفًا وقويًا ومدمجًا. كان لديها عجلة أمامية واحدة ، مع

إطار مطاطي صلب ، وعجلتين خلفيتين كبيرتين مثل الجرار الحديث. يستخدم المحرك

تبريد الماء عن طريق التبخر. كان لديه ترس أمامي واحد وعكس واحد. سمحت عجلة

البكرة على الجانب الأيسر باستخدامها كمحرك ثابت ، يقود مجموعة واسعة من الآلات

الزراعية.

تم بناء أول جرار أمريكي ناجح بواسطة Charles W. Hart و Charles H. Parr.

لقد طوروا محرك بنزين ثنائي الأسطوانة وأقاموا أعمالهم في تشارلز سيتي ، أيوا. في

عام 1903 ، بنت الشركة 15 جرارًا. رقم 14،000 رطل رقم 3 هو أقدم جرار

محرك احتراق داخلي باق على قيد الحياة في الولايات المتحدة ، ويتم عرضه في

متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الأمريكي في واشنطن العاصمة.

يحتوي المحرك ثنائي الأسطوانات على دورة إطلاق فريدة من نوعها أنتجت 30

حصانا عند الحزام و 18 عند قضيب الجر .

الشكل العام للجرارات

للجرار أربع عجلات على الأقل، تقوم العجلاتان الخلفيتان بالدفع (دفع خلفي)،

وتمتازان بقطر كبير مقارنة بالأماميتان اللتان توجهان سير الجرار. كما يوجد جرارات

تستخدام الدفع الرباعي الذي يمكن أن يحسن قدرة الجرار على السحب ولكن تجعل

الجرار يستهلك طاقة أكثر، والجرارات الأكثر قوة تباع فقط بالدفع الرباعي، مع إمكانية

إضافة عجلات مزدوجة.

هذا بالنسبة للجرارات ذات الاطر المطاطية (Pneumatiques) اما بالنسبة

للجرارات ذات الجنازير المسلسلة (Chenille) فثباتها على الارضيات الحرجة يكون

أفضل من سابقتها الا انها سلبية من ناحية محدودية محيط استعمالها الذي لا يتعدى

المحيط الريفي وخارج الطرق المهيئة بفعل ضرر الجنازير عليها وعدم تحمل التنقلات

البينية البعيدة .


اما الجرارات ذات العجلات المكونة من اطر حديدية فانها اندثرت ولم تعد تصنع .

منذ نهاية الثمانينات، بدأت الإلكترونيات تأخذ حيزا مهما في صناعة الجرارات بحيث

يمكن استخدامها في كثير من الأمور مثل أن تنبه السائق للمسافات التي يعمل فيها، كما

أصبح الكمبيوتر الداخلي ينبهك للمشاكل والأعطاب الوارد حدوثها على لوحة التحكم

للجرار.

وهناك عادة ثلاثة دواسات، مثل السيارة، الأيسر مخلب، وفي الوسط الفرامل، والأيمن

دواسة البنزين.

وتكون دواسة البنزين في كثير من الأحيان مرتبطة برافعة يدوية يتم تشغيلها من قبل

السائق لتثبيت وتيرة دوران المحرك بسرعة ثابتة في تنفيذ بعض الأعمال في الحقل.

وهنالك بعض النماذج المتخصصة (مثل الجرارات الضيقة (بساتين البرتقال)،

والجرارات الزراعية المقتحمة زراعة الكروم...).

تختلف الجرارات كذلك من حيث قوة محركاتها اللتي تتراوح ما بين 25حصان إلى

150واكثر. معظم الجرارات تستخدم ناقل سرعة يدوي، وتشكيلة سرعات متتعدة

(سريعة، بطيئة)، ومخفضات للسرعة تمكن من السير بسرعة بطيئة ومنتظمة، وتساعد

على بعض الأعمال الزراعية.

بالمقارنة مع المركبات الأخرى فإن الجرار بطيء بعض الشيء قد يصل إلى 40

كم/ساعة على الطريق. وفي الجرارات الزراعية الحديثة، استغني عن نقل الحركة

اليدوي بنقل الحركة الآلية (power shift)، وفي السنوات العشر الأخيرة من خلال

نقل الحركة المستمرة.

الجرار عموماً آلة متعددة الاستعمالات، ولكن الجرار كثيرا ما يتعرض للمنافسة من

آلات مصممة لعمل خاص ومعين مثل (الحصادة، آلة الرش الذاتي...).

مهام الجرار في الاعمال الفلاحية هي ثلاثة: الجر: للمحاريث والامشاط عتاد تسوية

التربة واعداد مهد البذرة ....الخ الرفع:ويكون على مستوى نقاط التثبيت الثلاثية الخلفية

المكونة من الذراعين الهيدروليكيين وساعد التثبيت العلوي .

تزويد العتاد بالطاقة: ويكون عن طريق عمود الإدارة الخلفي (Prise force) والذي

يوصل مع العتاد الذي يحتاج إلى تحريك بواسطة عمود متمفصل (Cardan ) مثل

مضخة المبيدات وناثرات السماد .

الــمــراجــع :

· http://dmoz.org/Business/Agriculture_and_Forestry/Equipment_and_Supplies/Tractors,_Machinery,_and_Implements

· http://age-web.age.uiuc.edu/faculty/teg/Research/BiosystemsAutomation/SafetyORE/AdaptiveTractorOverturnPredictionSystem.pdf