На рубеже I и II тысячелетий до н.э. у многих народов первобытного и рабовладельческого общества получает распространение железо. Этот факт знаменовал новый этап в истории общества, вызвав подъем в развитии техники и культуры. Распространение металлургии и железных орудий привело человечество к последнему периоду первобытной истории, который Ф. Энгельс характеризовал как эпоху “железного меча, а вместе с тем железного плуга и топора”. [4]
Сравнительно дешевое и повсеместно встречающееся железо в корне изменило труд человека. Железный топор и соха с железным лемехом способствовали расширению обработки земли. Появилась возможность рубить лес, осушать болота, а после этого поля можно было вспахать.
Вначале плуг использовался лишь в некоторых рабовладельческих государствах (Рим, Древняя Греция, Китай), а более широкое распространение он получил только в феодальный период. В средневековье применялся плуг двух видов: легкий и тяжелый с колесным передком. Деревянные рабочие части плуга и бороны постепенно заменялись железными с более удобными лемехами, которые хорошо взрыхляли почву.
Усовершенствование плуга придало ему к XIII веку почти современный вид.
В основном даже в начале XVIII века в Англии и других европейских странах использовали плуг, все части которого, кроме лемеха, были деревянные. Глубина вспашки не превышала 10 сантиметров. Такой плуг мог применяться лишь на небольших земельных участках. При обработке больших участков земли деревянные части плуга очень быстро изнашивались. Поэтому необходим был такой материал, который бы обеспечил более длительный срок работы плуга.
В 30-х годах XVIII века в Шотландии появился плуг, в котором наиболее изнашивающиеся части — лемех и отвал — были сделаны из железа. Эти плуги получили распространение в Англии и США. Однако они не отличались большой прочностью, лемех быстро изнашивался.
Англичанин Рансон (1803 год) сделал плуг из чугуна. Хотя это повысило его прочность, однако чугунный плуг был пригоден лишь для вспашки чернозема. При обработке глинистой почвы он увязал, а по песку скользил.
Кузнец Лен из Чикаго (1883 год) в лемех деревянного плуга вставлял острое стальное лезвие в чугунной оправе. В том же году кузнец Дир создал первый стальной плуг. Вначале плуги изготовляли из так называемой пильной стали, считавшейся наиболее прочной, а в 1863 году американец. Морисон получил специальную плужную сталь.
Продолжалось также совершенствование конструкции плуга. Появились специальные плуги одно- и многолемешные, окучники, почвоуглубители, культиваторы. Все это позволило достигнуть более глубокой пахоты и значительно увеличить площадь, обрабатываемую плугом.
Следующий этап эволюции плуга связан с применением паровой машины как тягловой силы. Еще Уайт в конце XVIII века делал опыты в этом направлении. Однако в практику сельского хозяйства паровая машина вошла лишь 60 лет спустя.
Английские фермеры Фаулер и Говард в 1855 году создали наиболее подходящее сочетание паровой машины и плуга. Глубина вспашки паровым плугом сразу увеличилась. Средний урожай пшеницы на участках, где применялся паровой плуг, повысился на четверть. К 80-м годам XIX века паровой плуг стал широко использоваться в крупных земледельческих хозяйствах.
В России работа над усовершенствованием плуга началась еще в конце XVIII века. “Плуг или косуля есть наиполезнейшее орудие, какое только человек изобрести мог; ибо помощию его пашни делаются годными для посева и произрастания”, — отмечалось в “Зрелище природы и художеств” (1784 год).
В начале XIX века в стране были распространены передковые плуги конструкции мастеров Лукьяна Рудницкого, Трофима Петренко и беспередковый плуг Ивана Кургана. В 50-е годы инженер Э.П.Шуман сконструировал значительно улучшенный цельнометаллический плуг. Отвал и лемех изготовлялись из чугуна. Плуг имел также удобную регулировку глубины пахоты в пределах от 10 до 20 сантиметров.
Позже появился новороссийский плуг, получивший широкое распространение по всей России, особенно в степной полосе. У него имелись широкие полувинтовые и комбинированные отвалы, что обеспечивало его применение на тяжелых, сильно задерненных и высохших почвах. Для работы на нем требовались две — три лошади или две пары волов. Глубина пахоты плуга доходила до 18 сантиметров.
В сельском хозяйстве старой России в 1910 году было всего 2,2 миллиона деревянных и 4,2 миллиона железных плугов. Собственного производства тракторов не было. Их покупали крупные помещики за границей.
Совсем другое положение в наши дни. Советская сельскохозяйственная техника находится на передовом уровне, обладает богатым парком современных сельскохозяйственных машин. Конструкторы, совершенствуя плуг, ищут способы расчленения сплошного лезвия лемеха, сохраняя большой рабочий захват корпуса плуга. Появились новые конструкции плужных корпусов с выдвижными долотами, лемеха со сменными носками, зубчатыми и волнисто-ступенчатыми лезвиями. Разработан экономичный и надежный способ получения волнисто-ступенчатого лезвия, где твердый сплав наплавлялся не сплошь, как обычно, а отдельными участками. В процессе снашивания лемеха уменьшается площадь его опоры, но качество вспашки не ухудшается.
“Изношенным лемехом землю не вспашешь”, — говорит народная пословица. Вот и ищут новые сплавы для защиты лемехов, лап культиваторов и других узлов от интенсивного износа и частых ударов. Сплав ПС-14 считается наилучшим. Истиранию противостоит углеродистый феррохром, а повышенную сопротивляемость ударам придает связка на основе железа с добавками углерода, кремния, марганца, никеля, меди и бора. Наносится сплав на поверхность индукционным способом.
Одной из наиболее важных частей тракторного плуга является так называемый “башмак”. Прежде его изготовляли путем сварки отдельных стальных деталей. Процесс этот требовал большого количества стального проката, но и специального дорогостоящего оборудования.
Сотрудники Научно-исследовательского института специальных способов литья совместно с Одесским заводом сельскохозяйственных машин им. Октябрьской революции разработали новую конструкцию “башмака” и предложили делать его цельнолитым из чугуна. Новый контур отвально-лемешной части “башмака” позволяет увеличить его прочность, повысить срок службы. А за счет того, что почва на “башмак” новой конструкции будет налипать теперь значительно меньше, удалось сократить и необходимое тяговое усилие трактора и получить большую экономию горючего.
Одесский завод им. Октябрьской революции выпускает богатырские плуги. Пятикорпусный плуг ПОН-5–35, работая в упряжке с мощным трактором Т-150, дает ширину захвата 175 сантиметров, глубину вспашки до 27 сантиметров, скорость глубокой вспашки до 9–10 километров в час. Летом 1983 года в Одессе выпустили трехмиллионный плуг за все время существования завода. Специалисты по новой технике создают все более совершенные почвообрабатывающие агрегаты. Одна из последних новинок — семи корпусный плуг для каменистой почвы. Он снабжен специальным устройством, которое автоматически поднимает ножи при столкновении с твердым препятствием. Работая с мощным трактором, агрегат может за час обработать более одного гектара самого сложного грунта. Он успешно прошел испытания на каменистых почвах нескольких республик.
Конструкторы завода “Алтайсельмаш” занимаются созданием семейства унифицированных плугов общего назначения. Земледельцы страны получили шести корпусный плуг с шириной захвата 210 сантиметров, что позволило лучше использовать гусеничный трактор Т-4. Производительность орудия повышается на 20%. Этими плугами заменяются выпускаемые ранее плуги общего назначения.
Семейство плугов растет, история их продолжается — в музей сдавать их еще рано. Они помогают выполнению Продовольственной программы нашей страны.
Строительные идеи в металле
Сначала в сооружениях использовались отдельные металлические конструкции и лишь появление в XIX веке новых строительных материалов — стали, стекла, железобетона — привело к коренному изменению конструктивных форм зданий. В Европе и Америке появились настоящие шедевры строительного и инженерного искусства.
