دراسة أنواع ماكينات العمل في الأراضي والغرض منها والتشغيل الآمن لها

• أ. دراسة أنواع ماكينات العمل في الأراضي والغرض منها والتشغيل الآمن لها
• ب. تشغيل ماكينات العمل في الأراضي بأمان لإنجاز مهمة عملية
• ج. صيانة ماكينات العمل في الأراضي بأمان من أجل الحفاظ على كفاءتها

الجرارات والحصادات المدمجة والمركبات الصالحة لجميع التضاريس ⁦(ATV)⁩ وغيرها من ماكينات العمل في الأراضي أحدثت ثورة في الزراعة على مدار القرن الماضي. ولقد حققت التطورات في هذا النوع من الماكينات (جنبًا إلى جنب مع الثورات في مجالات مثل تكنولوجيا البذور والأنظمة الزراعية) كفاءات مذهلة من حيث السرعة والإنتاجية. يجب على أي شخص يعمل في قطاع الزراعة، أو غيره من قطاعات الأراضي، أن يعرف كيفية اختيار ماكينات العمل في الأراضي واستخدامها وصيانتها.

على مدار القرن الماضي، أصبح الجرار آلة مهمة للغاية في الزراعة، حيث لعب دورًا محوريًا في إنتاج الغذاء بكميات كبيرة وهذا لأنه:

• أسهم في تحويل الزراعة إلى صناعة
• حولها من قطاع يعتمد بشكل كبير على العمل اليدوي إلى قطاع ميكني
• سهّل عمليات الزراعة، ما جعلها أكثر كفاءة وأقل استهلاكًا للوقت
• زاد بشكل كبير من إنتاج الغذاء الزراعي، ما مكنه من مواكبة الطلب المتزايد.

  تأتي الجرارات في مجموعة من الأشكال والأحجام وتتوفر بمجموعة واسعة من القدرات والخيارات. تتراوح الجرارات من النماذج المدمجة (المستخدمة للزراعة في نطاق صغير) إلى الماكينات الكبيرة التي يمكن استخدامها في العمليات الزراعية المكثفة. لديها أيضًا أنظمة هيدروليكية تسمح باستخدامها أيضًا مع أدوات مختلفة. يمكن تصنيف الجرارات بناءً على وظائفها واستعمالاتها المحتملة.

تتميز جرارات الدفع الثنائي بوجود عجلتين خلفيتين كبيرتين هما اللتان تدفعان الجرار إلى الأمام، وعجلتين أماميتين للتوجيه وهي عادةً أقل قوة وأصغر حجمًا وأخف وزنًا وأكثر وزنًا مقارنة بجرارات الدفع الرباعي. وهي الأنسب للزراعة في الظروف الجافة وفي المزارع الصغيرة إلى المتوسطة الحجم. تتسم هذه الجرارات بالمزايا والعيوب الآتية:

الجرار - مركبة آلية تستخدم بشكل عام في المزارع لجر الماكينات وتشغيلها. وتمتلك معظم الجرارات عجلات خلفية كبيرة وإطارات سميكة. المحاور - هي قضبان معدنية صلبة تنقل الطاقة الدورانية من المحرك إلى أداة ليس لها مصدر دفع خاص بها.

• بالمقارنة مع جرارات الدفع الرباعي، فإنها تستهلك الوقود بشكل جيد نسبيًا، وتتسبب في انضغاط أقل للتربة، ويمكنها الدخول في المساحات الضيقة.
• يمكنها التعامل مع مجموعة متنوعة من الأدوات مثل المحاريث والبذارات والعزاقات والمحاريث الدوارة.
• لا يمكنها سحب المعدات الثقيلة جدًا وبالتالي ليست الخيار الأفضل للمعدات التي تحتاج إلى قوة سحب كبيرة مثل المعدات الثقيلة المستخدمة في قلع الجذور. كما أنها تواجه صعوبة في الظروف الرطبة.

  تكون المداسات على الإطارات الأمامية للجرارات ذات الدفع بعجلتين عادةً على شكل حلقات متحدة المركز. وتُصمّم بهذا الشكل لمنع هذه العجلات من الانزلاق الجانبي.

يمكن للمحرك الموجود على جرارات الدفع الرباعي ⁦(4x4)⁩ تشغيل جميع العجلات الأربع في الوقت نفسه. وهذا يمنحها ميزة عندما يتعلق الأمر بالجر والتحكم. غالبًا ما تُستخدم:

• في المناطق الرطبة أو الجبلية (أي التضاريس والظروف الأكثر صعوبة) حيث قد يواجه الجرار ثنائي الدفع صعوبة.
• جر المعدات الثقيلة والكبيرة مثل المحاريث، ومعدات الحرث العميق، ومعدات الحصاد الثقيلة.

  غالبًا ما يمكن تعرف جرارات الدفع الرباعي من خلال التشابه في المداسات على جميع العجلات الأربع. وتُصمّم هذه المداسات لزيادة قوة الجر والتثبيت، ما يسمح للجرار بالتحرك للأمام عبر التضاريس الصعبة.

تُعرف الجرارات المجنزرة (وتُسمى أيضًا بجرارات الحصيرة) بأنها عادة أكبر نوع من الجرارات الزراعية. تستخدم هذه الجرارات جنزيرًا متصلًا (سير) تدفعه عجلتين أو أكثر. يتحرك الجرار على جنزيره باستمرار، كأنه يضع طريقه على الأرض ثم يلتقطه مرة أخرى. يساعد هذا التصميم على توزيع وزن الجرار، ما يقلل مقدار انضغاط التربة الذي يسببه الجرار (وهذا يساعد على تحسين إنتاجية المحاصيل). يوصى باختيار جرار مجنزر بدلاً من جرار رباعي الدفع إذا كنت:

• تحتاج إلى جرار للقيام بمهام ثقيلة في ظروف صعبة.
• تريد سحب الماكينات الثقيلة ولكنك تحتاج أيضًا إلى تقليل انضغاط التربة إلى الحد الأدنى.
• ترغب في الزراعة على أرض لينة أو رطبة أكثر عرضة للانضغاط.

فكر في الجرارات المختلفة المتوافرة في بلدك. ابحث عن الأسعار مراعيًا القدرة على تحمل تكاليف هذه الأنواع المختلفة من الجرارات لأنواع مختلفة من المؤسسات الزراعية.

مهارات التواصل الشخصي: الانفتاح الفكري

• الاهتمام الفكري والفضول

عادةً ما تكون مركبات الخدمات ثنائية الدفع أخف وزنًا وأكثر كفاءة في استهلاك الوقود من الجرارات. وهي مناسبة للمهام التي لا تتطلب حمل أحمال ثقيلة أو السير على الطرق الوعرة. غالبًا ما تُستخدم هذه المركبات في المهام الخفيفة في التضاريس المستوية والجافة نسبيًا. أما في الحالات التي تتطلب قدرات أفضل للسير على الطرق الوعرة، يمكن استخدام مركبة خدمات رباعية الدفع.

صُمّمت المركبات الصالحة لجميع التضاريس (مركبات ⁦ATV⁩) للعمل في مجموعة متنوعة من التضاريس القاسية والصعبة. تُستخدم هذه المركبات عادةً في التنقل على الطرق الوعرة وتأتي في تصميمات مختلفة، تشمل الدراجات الرباعية، الدراجات ثلاثية العجلات، المركبات ذات الأربع مسارات، الدراجات رباعية العجلات. تحتوي بعض هذه المركبات على مقعد لشخص واحد فقط، بينما تحتوي الأخرى على مقعد إضافي للراكب. تتميز مركبات ⁦ATV⁩ ذات العجلات الكبيرة بإطاراتها الكبيرة ذات الضغط المنخفض، ما يسمح لها بالتحرك عبر التضاريس الوعرة وغير المستوية، بما في ذلك الوحل والرمال والمناطق الصخرية. أما مركبات ⁦ATV⁩ المجنزرة، فهي تستخدم جنزيرًا موصولاً تدفعه عجلات متعددة (مشابهة للجرارات المجنزرة). عادةً ما تحتوي هذه المركبات على مقعد للمشغل، بالإضافة إلى مقابض للتوجيه. تساعد جنازير المركبة على توزيع وزنها بشكل متساوٍ، ما يسمح لها بالتنقل على الأرضيات اللينة. ولذلك، تُعد مركبات ⁦ATV⁩ المجنزرة خيارًا جيدًا للمناطق الرطبة والمستنقعات جدًا وللمهام الشاقة.

يمكن تجهيز مركبات ⁦ATV⁩ الخدمية بميزات مثل رفوف الأمتعة وخطافات القطر، ما يجعلها مفيدة للمهام الزراعية مثل الرش الخفيف أو توزيع مبيدات الحلزون أو سحب المقطورات الصغيرة. السلامة جانب مهم من استخدام مركبات ⁦ATV⁩. يُنصح السائقون بارتداء معدات الحماية الشخصية، بما في ذلك الخوذات، وحضور دورات تدريبية لتُعرّف كيفية تشغيل هذه المركبات بشكل صحيح.

تُصمّم المركبات ذات الأغراض الخاصة للقيام بعمل واحد محدد. وهذا يجعلها أقل تنوعًا من الجرار، الذي يمكنه سحب وتشغيل مجموعة متنوعة من الماكينات المختلفة. ومع ذلك، فهي فعالة جدًا في القيام بالمهمة التي صُمّمت للقيام بها.

يمكن أن تكون الحصادات المدمجة مكلفة للغاية. وهذا هو السبب في أن العديد من المزارعين يستأجرونها لمدد زمنية قصيرة (عند حاجتهم إليها)، بدلاً من شرائها وتركها غير مستخدمة معظم العام. بدلاً من ذلك، يمكن للمزارعين استئجار مقاولين لتنفيذ العمل.

هناك العديد من أنواع المركبات والماكينات الزراعية. فكر في جميع الطرق المختلفة التي يمكن من خلالها تصنيفها.

• تلميح: كيف يختلف الجرار المجنزر عن مركبة الدفع الرباعي الصالحة لجميع التضاريس؟
• توسيع الأفق: كيف تختار الماكينة التي تريد استخدامها من هذه الفئات قبل تنفيذ المهمة؟

يمكن إضافة ملحقات مختلفة إلى الرافعات التليسكوبية لأغراض مختلفة. تتضمن هذه الملحقات:

• الواخذات - لحمل البالات عن طريق طعنها وتحريكها.
• الماسكات الحساسة: لالتقاط أشياء مثل بالات السيلاج دون تمزيق أغلفتها.
• صندوق الأفراد - لرفع العمال من أجل العمل في مكان مرتفع.
• الدلاء - لالتقاط المواد السائلة مثل الحبوب أو الركاب (الدلو يشبه المجرفة).
• دلاء الخلط - لالتقاط مواد العلف المختلفة وخلطها ثم إرسالها عبر أنبوب إلى أحواض العلف لتأكلها الماشية.

كم عدد المهام المختلفة التي يمكنك التفكير فيها والتي يمكن إنجازها بواسطة رافعة تليسكوبية في المزرعة؟

مزرعة واغونر هي مزرعة مستطيلة الشكل مقامة على مساحة 500 هكتار تقريبًا. وتحتوي على ساحتين تفصل بينهما مسافة خمسة كيلومترات. وتضم هذه الساحات مخازن الماكينات ومخازن الحبوب وسكن الموظفين. على مدار العقد الماضي، حافظت مزرعة واغونر على أسطول من الماكينات الزراعية، والذي يتضمن جرار مجنزر وخمسة جرارات ذات دفع رباعي وثلاثة جرارات ذات دفع ثنائي. بينما تظل الزراعة هي النشاط الرئيس للمزرعة، يرعى قطيع صغير من الماشية على 30 هكتارًا من أراضي المزرعة. لقد سلط الارتفاع الأخير في أسعار الوقود الضوء على عمليات المزرعة، ما دفع إلى فحص دقيق لنفقات الوقود التي يتحملها الموظفون في أثناء قيادتهم بين الساحتين وحول المزرعة.

1. كيف يمكن تقليل تنقل الموظفين بين الساحتين في مزرعة واغونر؟
2. ما نوع المركبات من أسطول المزرعة التي ستكون الأفضل للسفر لمسافات قصيرة؟
3. هل يمكن استبدال بعض الأعمال التي تتطلب استخدام الجرار الثقيل بخيارات أكثر كفاءة في استهلاك الوقود؟
4. هل هناك أي تغييرات في تخطيط المزرعة قد تحسن الكفاءة؟
5. كيف يمكن للمزرعة تثقيف موظفيها حول ممارسات القيادة الموفرة للوقود؟

مهارات التواصل الشخصي: أخلاقيات العمل/الضمير

• الإنتاجية

تؤدي الماكينات التي تُشغّل بالسير خلفها أو بحملها باليد (المحمولة باليد) مجموعة متنوعة من المهام في جميع أنحاء المزرعة. ويعتمد اختيار الماكينة على المهمة المحددة في متناول اليد وبيئة العمل وتفضيلات المشغل.

عادةً ما تُشغّل هذه الماكينات بواسطة شخص يمشي خلفها لتوجيهها والتحكم فيها. يكون العديد منها مجهزًا بمكون يُسمى مفتاح الأمان الآلي، وهو عبارة عن آلية أمان تعمل على إيقاف الآلة تلقائيًا ما أن يترك المشغل الماكينة. تُعد الماكينات التي تُشغّل يدويًا مثالية للمهام الصغيرة التي تحتاج إلى دقة أكبر مما يمكن أن توفره الماكينات التي تُشغّل بركوبها؛ ومن أمثلتها:

• جزازات العشب: ماكينات تقوم بدفعها أو توجيهها لقص العشب؛ وهي ضرورية للاعتناء بالمروج والمراعي في الحدائق والمتنزهات والحقول الصغيرة وتشذيبها.
• ماكينات الحراثة الدوارة: آلات تُستخدم لتحضير التربة للزراعة وتُعرف أيضًا باسم المحاريث والمعازق الدوارة. تتولى تفتيت التربة وخلطها، وهذا يسهل على النباتات إنماء جذورها في الأرض.

الماكينات الزراعية المحمولة باليد هي آلات صغيرة تعمل بالبنزين أو الديزل أو البطاريات. ومن أمثلتها:

• قاطعات الأسيجة الشجرية: تُستخدم في تقليم السياجات الشجرية والشجيرات. تتكون قاطعات الأسيجة الشجرية من نصل ثابت محاط بصفين من الشفرات الحادة. يتصل بهذا النصل شفرة متحركة أخرى تتحرك بشكل ترددي. تتجمع أوراق النبات والسيقان والفروع بين الشفرات وتُقطع. تأتي قاطعات الأسيجة الشجرية بأحجام مختلفة، وبنماذج مختلفة تعمل بالكهرباء أو البطاريات أو البنزين.
• المناشير الجنزيرية: أدوات قوية تُستخدم لقطع الأشجار والفروع الكبيرة. وهي تتكون من نصل تدور حوله سلسلة جنزيرية ذات شفرات قوية حادة. وهي ضرورية لمهام مثل تشذيب الفروع وقصها وقطع الأشجار. تأتي المناشير بأحجام مختلفة تناسب المهام بمختلف أحجامها.
• قاطعات الشجيرات: تُستخدم لقطع الأعشاب الزائدة والأشجار الصغيرة. تتكون من محرك يدفع شفرة دوارة (أو خيط بلاستيكي قوي)، مثبتة في طرف عمود. ويتوافر بها مقابض تسمح للمشغل بتوجيهها. هي أداة جيدة لصيانة حواف الطرق والمناطق المحيطة بالحقول.
• المرشات المحمولة على الظهر: تُستخدم في رش السوائل، مثل المبيدات الحشرية أو مبيدات الأعشاب أو الأسمدة، من خزان (عادة ما يحمله المشغل على ظهره) من خلال عصا الرش. ويمكن استخدامها في نجاز مهام مثل قتل الأعشاب الضارة، وتعقيم مناطق تخزين الحبوب، أو توزيع المواد الحافظة للخشب. يمكن تشغيلها يدويًا (عادة عن طريق قيام المشغل بضخ ذراع على الجانب) أو باستخدام مضخة تعمل ببطارية.

مفتاح الأمان الآلي - مفتاح أمان يوقف الماكينة عن العمل تلقائيًا بمجرد إفلاته. ترددي - يتحرك للخلف وللأمام. النصل - نصل المنشار هو الجزء الثابت الذي يدور حوله الجنزير/الشفرة. وتكون هناك حاجة إلى أنصال أطول لتقطيع قطع أكبر من الخشب. عصا الرش - أداة تُستخدم لتوجيه السائل الذي يتم ضخه إليها من مرشة محمولة على الظهر.

ما اعتبارات السلامة التي يجب أن تراعيها قبل استخدام الماكينات والأدوات المحمولة باليد؟

• تلميح: ما المخاطر التي قد ينطوي عليها استخدام ماكينة محمولة باليد؟ هل ستكون صاخبة؟ هل سيكون هناك حطام متطاير؟
• توسيع الأفق: ماذا قد يحدث إذا لم تستخدم معدات الحماية الشخصية ⁦(PPE)⁩؟

في حين أن العديد من الماكينات الزراعية مرنة للغاية من حيث ما يمكن استخدامها من أجله، إلا أنها تحتاج أحيانًا إلى بعض التهيئة للتعامل مع بعض التحديات (على سبيل المثال، التضاريس الصعبة). قد يلزم أيضًا تهيئتها حتى تتمكن من تنفيذ مهام محددة.

عندما يتعلق الأمر بالعمل على المنحدرات، غالبًا ما تُزوّد الماكينات الزراعية بميزات/تعديلات خاصة للحفاظ على ثباتها. على سبيل المثال، تحتوي بعض الماكينات على:

• أنظمة تُسمى الجيروسكوبات التي تساعدها على البقاء في مستوى متوازن حتى على المنحدرات الحادة - وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة للماكينات مثل الحصادات التي تحتاج إلى البقاء مستقرة في أثناء عملها.
• جنازير أو سيور أو عجلات تستطيع تنفيذ مناورات خاصة لمساعدة الماكينة على التشبث بشكل أفضل على المنحدرات الحادة.
• كتل وزن أمامية وخلفية تساعد على التوازن، ليس فقط على الأرض المسطحة عند سحب أداة ثقيلة، ولكن أيضًا عند العمل على المنحدرات.

يجب تعديل الماكينات التي تحتاج إلى العمل داخل المباني مثل الحظائر بحيث تكون:

• صغيرة بما يكفي لتناسب المساحات الضيقة، ولكنها ما تزال قوية بما يكفي لإنجاز المهمة.
• أكثر هدوءًا حتى لا تزعج الناس أو الحيوانات داخل المبنى.
• تنتج انبعاثات أقل (على سبيل المثال، تحتوي على فلاتر أو أنظمة تجميع الغبار).

  تستخدم العديد من شركات البستنة الكبيرة أجهزة روبوتية تعمل بالطاقة الكهربائية. وهذه الأجهزة تكون صامتة وخالية من الانبعاثات؛ ويمكنها العمل في مساحات ضيقة جدًا، مثل داخل البيوت الزجاجية.

عندما يلزم أن تعمل الماكينات على أرض لينة أو غير ثابتة، مثل حقل موحل أو تربة رملية، يجب تصميمها بحيث لا تعلق. كما يجب تعديلها بحيث لا تتسبب في إتلاف التربة. لهذا السبب، تمتلك بعض الماكينات (مثل الجرارات) ميزات خاصة مثل الإطارات العريضة، أو الجنازير/السيور، أو العجلات المزدوجة للمساعدة على توزيع وزنها بشكل متساوٍ ومنعها من الغوص في الأرض.

العجلات المزدوجة هي زوج إضافي من العجلات يُثبّت إلى جانب عجلات الجرار الموجودة. بالإضافة إلى أنها تساعد على توزيع وزن الماكينة، فإن لها أغراض أخرى مثل:

• زيادة التشبث: يمكن أن تعزز العجلات المزدوجة من قوة جر الجرار. وهذا مفيد بشكل خاص في التضاريس الصعبة أو عندما يقوم الجرار بسحب حمولات ثقيلة.
• زيادة الاستقرار: يمكن أن تعزز المساحة السطحية الأكبر التي توفرها العجلات المزدوجة من استقرار الجرار، ما يجعل استخدامه أكثر أمانًا.

تُستخدم الماكينات لتسريع العمل أو لأداء مهمة ستكون مستحيلة الأداء يدويًا. فكر في المدة التي قد يستغرقها حرث حقل باستخدام محراث يدوي فقط أو نقل كل محصول الذرة من الحقل إلى دلو.

في الزراعة، يعتبر نقل البضائع أمرًا حيويًا. ويشمل ذلك نقل المواد الخام مثل البذور والأسمدة إلى المزرعة وحولها، وكذلك نقل المحاصيل المحصودة من المزرعة إلى مرافق التخزين أو الأسواق أو إلى المستهلكين مباشرة.

• داخل المزرعة، تُنقل البضائع غالبًا باستخدام معدات مثل المقطورات التي تسحبها الجرارات. وهذه المقطورات يمكنها حمل حمولات ثقيلة من المحاصيل أو التربة أو المعدات. أما للحمولات الأصغر، فقد تُستخدم أدوات بسيطة مثل العربات اليدوية أو حتى الحيوانات.
• لنقل البضائع خارج المزرعة (إلى السوق مثلاً)، تُستخدم عادةً المركبات الكبيرة مثل الشاحنات. وفي بعض الحالات، خاصة للمسافات الطويلة، قد تُنقل البضائع بالسكك الحديدية أو حتى بالسفن أو الطائرات.

  غالبًا ما يكون من الضروري نقل الأشخاص في العديد من المزارع. ويشمل ذلك نقل العمال الزراعيين أو الأطباء البيطريين أو الزوار الآخرين من وإلى وحول حقولها. في المزارع الكبيرة، قد يستخدم الأشخاص المركبات رباعية الدفع أو المركبات الصالحة لجميع التضاريس للتنقل. فهذه المركبات مصممة لتحمل التضاريس الوعرة والمتنوعة بالمزرعة. عند الحاجة إلى فريق عمل كبير (مثلاً في الحصاد أو إزالة الأعشاب)، تُستخدم أحيانًا مقطورات مزودة بمقاعد، خاصة عندما تكون المسافات التي يجب قطعها كبيرة. سواء كان الأمر يتعلق بنقل البضائع أو الأشخاص، فإن مفتاح النجاح هو اختيار وسيلة النقل المناسبة للاحتياجات والظروف المحددة. وتشمل العوامل التي يجب مراعاتها في الاختيار حجم المزرعة ونوع البضائع الواجب نقلها وكمياتها، والتضاريس، والمسافة الواجب قطعها.

فكر في جميع الأسباب التي قد تجعل الموظفين بحاجة إلى التنقل في جميع أنحاء المزرعة. ما نوع النقل الذي ستستخدمه لكل منها؟

تشمل صيانة جميع المهام التي تُجرى لجعل المزرعة قابلة للإدارة ومنتجة. وتتضمن هذه المهام كل شيء من زراعة الأشجار وإدارة الأسوار الشجرية إلى تنظيف القنوات المائية وإصلاح البوابات. تُستخدم مجموعة متنوعة من الماكينات لإدارة المنشآت - حيث يمتلك كل نوع منها مميزاته ويستخدم لمهام مختلفة، لذلك من المهم اختيار الماكينة والأدوات المناسبة للعمل. تناولنا بالفعل أدوات مثل قاطعات الأسيجة الشجرية والشجيرات. وفي ما يأتي ثلاث أدوات أخرى شائعة الاستخدام في إدارة المنشآت:

الجزازات الفرّامة هي نوع من الجزازات يستخدم سلسلة من الشفرات الصغيرة المثبتة على أسطوانة دوارة لقطع النباتات. وتُستخدم غالبًا لقطع النباتات القوية مثل النباتات الكثيفة مثل العليق والشجيرات الأخرى. ومن مميزات هذه الماكينات أنها تقطع النباتات وتفرمها في الوقت نفسه، ما يمكن أن يساعد على تحسين التربة.

تُستخدم طاحونة الجذوع لإزالة الجذع المتبقي بسرعة بعد قطع الشجرة. تحتوي هذه الماكينة على صفوف من الأسنان التي تدور بسرعة فتقضم الجذع وتطحنه إلى نشارة. وهذا يترك الأرض مستوية وجاهزة لزراعتها بالعشب أو نباتات المحاصيل أو الأشجار.

تُستخدم ماكينة فرم الأخشاب لتفتيت المواد والفروع المتبقية بعد قطع الأشجار. غالبًا ما يُنقل جذع الشجرة حتى يُعالج ويُستخدم، أما الفروع المتبقية فتُغذى في ماكينة التقطيع. فتقوم هذه الماكينة بتفتيتها إلى قطع صغيرة يمكن تحويلها إلى سماد، أو استخدامها كغطاء عضوي واق، أو نثرها على المسارات والممرات. هذا يمنع انبعاث الغازات الدفينة التي قد تنطلق إن حُرقت نفايات الخشب.

يُعد جرّ المعدات باستخدام جرار (أو ماكينة مثل المركبة الصالحة لجميع التضاريس) ممارسة شائعة في الزراعة. وهناك العديد من الأسباب لجرّ المعدات، منها:

• جَرّ المقطورات لنقل البضائع أو المواد أو حتى الماشية من مكان إلى آخر.
• جَرّ الجزازات لقطع مساحات كبيرة من العشب بسرعة وكفاءة.
• جَرّ معدات أخرى، مثل مثاقب البذور أو المحاريث، لتنفيذ مهام زراعية مختلفة.

  باستخدام الجرار بهذه الطريقة، يمكن تحريك مجموعة واسعة من الأجهزة وتزويدها بالطاقة وتشغيلها. وهذا يعني أن المزرعة يمكنها توفير نفقات شراء الماكينات ذاتية الدفع (التي يمكن أن تكون مكلفة للغاية) وتزويده بالطاقة وصيانتها. تعتبر السلامة باعث قلق كبير عند جرّ المعدات. لذا، من المهم التأكد مما يأتي:

• تثبيت المعدات وتأمينها بشكل صحيح لمنع الحوادث.
• أن يكون وزن المجرورة وحجمها مناسبين لقوة الماكينة التي تجرها.

  قد يؤدي التحميل الزائد إلى عدم استقرار المركبة التي تقوم بالجر، ما يزيد من خطر الحوادث. من المهم أيضًا القيادة بسرعة آمنة والانتباه إلى زيادة مسافة التوقف عند سحب حمولات ثقيلة.

في الزراعة، يُعد استخدام الجرار كمصدر للطاقة لتشغيل المعدات أمرًا شائعًا. فعلى سبيل المثال، يمكن للجرار تشغيل جزازة عشب لقص العشب أو عزاقة لتحضير التربة للزراعة أو مكبس بالات لتجميع التبن. يتم ذلك من خلال عمود مأخذ الطاقة ⁦(PTO)⁩ الذي ينقل طاقة محرك الجرار إلى المعدات الملحقة.

عند شراء الماكينات والمعدات، ما العوامل التي يجب مراعاتها عندما تقرر شراء ماكينات ذاتية الدفع أم مدفوعة بجرار؟

• التنظيم الذاتي (إدراك ما وراء المعرفة، التدبر، التفكير)

مأخذ الطاقة ⁦(PTO)⁩ - عمود دوار ينقل قوة محرك الجرار إلى آلة منفصلة. تستخدم كل من مكابس البالات والجزازات والمرشات محاور مأخذ الطاقة ⁦(PTO)⁩ بطرق مختلفة قليلاً. واستخدام مصدر طاقة واحد لتشغيل أكثر من معدة يُعتبر حلاً فعالاً ومجدياً من الناحية الاقتصادية. فهذه المرونة تتيح للمزارعين تنفيذ مجموعة من المهام باستخدام ماكينة واحدة فقط، ما يوفر الوقت والموارد. ومع ذلك، من المهم دائماً مراعاة السلامة وضمان استخدام المعدات بشكل صحيح.

السلامة مهمة للغاية عند تشغيل المعدات الميكانيكية. ويجب أن يكون المشغل مدربًا على استخدام المعدات ويفهم إجراءات السلامة اللازمة. يتضمن ذلك معرفة كيفية توصيل وفصل المعدات في أثناء إيقاف تشغيل الماكينة، والتأكد من أن جميع الأعمدة الدوارة مزودة بالحواجز اللازمة. ويجب أن يفهم المشغلون أيضًا أهمية الصيانة الدورية للحفاظ على المعدات في حالة تشغيلية جيدة.

يُعد الحفر جزءًا أساسيًا من العديد من المشاريع الزراعية والإنشائية. وغالبًا ما تتضمن أعمال الحفر نقل التربة، وهناك طرق متنوعة للقيام بذلك. تتضمن معظم المشاريع شكلاً من أشكال الدلاء على ذراع هيدروليكي وعادة ما تتطلب ماكينات متخصصة. وفي ما يأتي بعض الأمثلة:

• حفارات الخنادق التي تُستخدم في حفر الخنادق، عادةً لوضع أنابيب الري أو الكابلات.
• حفارات القنوات التي تُستخدم في حفر القنوات للتصريف، وهي بالغة الأهمية لمنع انغمار الحقول بالمياه.
• مهام تنسيق الحدائق قد تتطلب مجموعة متنوعة من الماكينات، مثل الحفارات والجرافات. ويمكن أن تشمل مهام تنسيق الحدائق كل شيء من حفر أحواض زهور جديدة إلى تشكيل الأرض لأغراض جمالية أو عملية.

  تعتبر السلامة أولوية قصوى عند تشغيل ماكينات الحفر. فيجب أن يكون مشغلوها مدربين بشكل صحيح وأن يرتدوا دائمًا معدات الحماية الشخصية المناسبة. من المهم أيضًا التحقق من وجود أي مرافق تحت الأرض قبل بدء الحفر. وعند حفر الخنادق أو القنوات، يجب اتخاذ تدابير السلامة الكاملة لمنع انهيار الجوانب. في الختام، تؤدي الماكينات دورًا حيويًا في مهام الحفر، ما يجعل هذه المهام أسرع وأكثر كفاءة. ومع ذلك، من الضروري دومًا إعطاء الأولوية للسلامة وضمان استخدام الماكينات بشكل صحيح ومناسب.

تُستخدم مجموعة واسعة من الماكينات لتوزيع المواد على الأراضي الزراعية، ومن هذه الماكينات الباذرات وموزعات الروث والمرشات.

البذور في نقطة البداية في معظم الأنشطة الزراعية. وعادةً ما تُزرع باستخدام ماكينة تُسمى الباذرة أو مثقاب توزيع البذور. يختلف تصميم الباذرات اعتمادًا على نوع البذور المراد زرعها، ولكن جميعها تحتوي على خزان (لحمل البذور) ونظام توزيع.

• بعض الباذرات تسقط البذور على نصل دوار ينثر البذور على منطقة معينة. وتُستخدم هذه عادةً في زراعة المحاصيل التي لا تحتاج إلى زراعتها في صفوف، مثل العشب أو البقوليات.
• تتألف باذرات الجذور من مجموعة من الأنابيب المرتبة في صفوف وتقوم هذه الأنابيب بتوزيع البذور على فواصل محددة داخل كل صف من التربة المجهزة وتحافظ على مسافة متساوية بين الصفوف. وتتضمن هذه الباذرات وضع البذور بشكل فعال وموحد خلال عملية الزراعة. تُستخدم لزراعة المحاصيل مثل اللفت أو بنجر السكر.
• بعض الباذرات تستخدم ضغط الهواء لدفع البذور عبر أنبوب نظام التوزيع.

المرافق تحت الأرض - تمديدات البنية التحتية الموضوعة تحت الأرض (على سبيل المثال، أنابيب الغاز وكابلات البيانات وأنابيب الصرف الصحي). الخزان - حاوية مخروطية كبيرة (أحد طرفيها عريض والطرف الآخر ضيق) تحمل المواد كالبذور وتوزعها بمعدل متحكم فيه.

غالبًا ما تُضاف المواد العضوية، مثل روث الحيوانات أو الأسمدة العضوية الأخرى، إلى التربة لتحسين خصوبتها وبنيتها. ويُعرف هذا بتحسين التربة. موزعة الروث هي ماكينة زراعية تُستخدم لتوزيع المواد العضوية، وتحديدًا روث الحيوانات، على رقعة الحقل. وهي مصممة لنثر الروث بشكل متساوٍ، وهذا يثري التربة بالعناصر الغذائية لتعزيز نمو النباتات. تحتوي الماكينة عادةً على قاعدة عريضة لتحميل الروث، وغالبًا ما توصل بجرار لسحبها.

• في بعض النماذج، يُوزع الروث باستخدام موزّع خلفي التفريغ. يحتوي هذا التصميم على صفوف من الجنازير التي تدور على طول القاعدة. تقوم الجنازير بسحب السماد إلى أقراص دوارة ذات أشواك تدفع السماد خارج الجزء الخلفي من الماكينة.
• توجد نماذج أخرى تحتوي على قضيب دوار في مركز مقطورة برميلية الشكل. تُثبت الجنازير على القضيب. وعند دورانه، تقذف هذه الجنازير السماد من جانب الموزّعة.

  تُراعى في تصميم الموزعات أن تكون متينة ومنخفضة الصيانة، وهذا يجعلها أداة أساسية للزراعة المستدامة.

الأسمدة هي مواد تُضاف إلى التربة لتزويدها بعنصر أو أكثر من العناصر الغذائية الضرورية لنمو النباتات. يمكن أن تكون الأسمدة عضوية (مثل السماد العضوي) أو غير عضوية (مثل أسمدة النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم). موزعات الأسمدة هي ماكينات زراعية تُستخدم لتوزيع الأسمدة في الحقول. تأتي هذه الماكينات بتصاميم متنوعة تتناسب مع مختلف أنواع الأسمدة والمتطلبات الزراعية. تُعد موزعات الأسمدة أداة أساسية للمزارعين الذين يهدفون إلى إنتاج محاصيل عالية الجودة.

• يكون بعضها مخصصًا للأسمدة السائلة، ما يوفر توزيعًا دقيقًا وفعالًا.
• البعض الآخر مخصص للأسمدة الحبيبية وغالبًا ما يحتوي على أجزاء دوارة لتوزيع السماد بالتساوي.

  يعتمد اختيار موزعة الأسمدة على عوامل مثل نوع السماد، وحجم الحقل، واحتياجات العناصر الغذائية للمحاصيل المحددة.

الجنزير - سلسلة تتكون من عقل مترابطة وتستخدم لنقل الطاقة أو الحركة في أنظمة ميكانيكية مختلفة.

الوحدة 1: علوم النبات والتربة تحتوي على مزيد من المعلومات حول موزعات السماد وأدوات نثره.

منتجات حماية النباتات، والمعروفة بشكل أكثر شيوعًا بالمبيدات، تُستخدم لحماية المحاصيل من الآفات والأمراض والأعشاب الضارة. تشمل هذه المنتجات المبيدات الحشرية (للحشرات)، والمبيدات الفطرية (للفطريات)، ومبيدات الأعشاب (للأعشاب الضارة). ومن المهم استخدام هذه المنتجات بشكل مسؤول لتقليل تأثيرها في البيئة والكائنات غير المستهدفة. عادةً تُوزّع منتجات حماية النباتات باستخدام مرشة. وتأتي هذه الماكينات بأنواع وأحجام مختلفة، كل منها مصمم لاستعمالات محددة ولتغطية مساحات مختلفة.

• جميع المرشات تعمل عن طريق ضغط الحاويات التي تحوي المنتج المراد رشه. عند تنشيط المرشة، يُدفع المنتج عبر فتحات موجودة في نهاية الأنابيب أو على طول قضبان أو أذرع الرش.
• بعض المرشات الصغيرة تُشغّل يدويًا، بينما يحتاج البعض الآخر إلى أن يوصل بجرار، حيث يوفر الجرار الطاقة للمرشة ويحملها أو يجرها في أثناء التحرك.
• في أثناء حركتها، تقوم المرشات بتوزيع المواد الكيميائية بشكل فعال على منطقة محددة، ما يضمن تغطية دقيقة للاستعمالات الزراعية أو غيرها.

  الهدف الرئيس من استخدام المرشات الزراعية هو حماية المحاصيل من الآفات والأمراض، ولكن يمكن استخدامها أيضًا لتوفير العناصر الغذائية اللازمة لنمو المحاصيل. تؤدي هذه المرشات دورًا حيويًا في ضمان محاصيل عالية وفي نجاح العمليات الزراعية بشكل عام.

كيف تتأثر البيئة عند استخدام المرشات لتوزيع المبيدات؟

• تلميح: أين تذهب المواد الكيميائية عندما تُرش على المحاصيل؟
• توسيع الأفق: كيف يمكن الحد من الأضرار البيئية للمرشات؟

من المهم فهم كيفية عمل الماكينات - على سبيل المثال، كيفية عمل محرك الجرار.

تُعد المحركات جزءًا أساسيًا من الزراعة الحديثة وتُستخدم كمصادر للطاقة لتشغيل مجموعة متنوعة من الماكينات والأدوات الزراعية. وتستمد المحركات طاقتها من الوقود الذي تستخدمه.

عادةً ما تستخدم الماكينات الزراعية نوعين رئيسيين من المحركات: ثنائية الأشواط ورباعية الأشواط. وتكون هذه المحركات إما محركات إشعال شراري أو محركات إشعال انضغاطي. تُستخدم المحركات الكهربائية أيضًا في مجموعة متنوعة من الماكينات الزراعية. تشمل صيانة وإصلاح المحركات المستخدمة في الماكينات الزراعية ما يأتي:

• فهم دور المكونات.
• التحقق من حالة المحركات والأجزاء.
• التحقيق في الأجزاء التالفة أو المتآكلة.
• إجراء اختبارات لمعرفة سبب المشكلات المختلفة.
• معرفة كيفية فك أجزاء المحرك وإصلاحها وصيانتها واستبدالها وإعادة تجميعها.

  تعتبر السلامة من أولى الأولويات عند التعامل مع المحركات في المزارع. وغالبًا ما توجد قوانين ولوائح تتعلق بالصحة والسلامة يجب اتباعها. تشترط هذه اللوائح عادةً في أي ماكينة أو مركبة أو معدة زراعية جديدة أن تكون آمنة للاستخدام، ولا تشكل خطرًا صحيًا، ومناسبة للمهام المحددة لها.

المحركات ثنائية الأشواط ورباعية الأشواط كلاهما نوعان من محركات الاحتراق الداخلي (حيث يحدث احتراق الوقود داخل المحرك)، ولكنهما يعملان بطرق مختلفة. بشكل عام، تحتوي الماكينات اليدوية على محركات ثنائية الأشواط، بينما تستخدم المركبات محركات رباعية الأشواط. يمكن رؤية آلية عمل محرك ثنائي الأشواط في الشكل 23.1. يكمل هذا المحرك ما يُعرف بدورة الطاقة في شوطين فقط من المكبس.

1. خلال الشوط الأول (شوط الانضغاط)، يُسحب خليط الهواء والوقود إلى الأسطوانة ويُضغط. وفي الوقت نفسه، تُطرد الغازات العادمة من الدورة السابقة.
2. في الشوط الثاني (شوط الطاقة)، تُشعل شرارة من شمعة الإشعال خليط الهواء والوقود، ما يدفع المكبس للأسفل ويدير عمود المرفق.

   هذا النوع من المحركات يكون عادةً أخف وزنًا وأبسط من محرك رباعي الأشواط، ولكنه يميل إلى أن يكون أكثر ضوضاء وأقل كفاءة.

يمكن رؤية آلية عمل محرك رباعي الأشواط في الشكل 23.2. يكمل المحرك رباعي الأشواط دورة الطاقة في أربعة أشواط للمكبس.

1. الشوط الأول يسحب خليط الهواء والوقود إلى الأسطوانة.
2. الشوط الثاني يضغط الخليط.
3. الشوط الثالث يشعل الخليط، ما يدفع المكبس للأسفل ويدير عمود المرفق.
4. الشوط الرابع والأخير يطرد الغازات العادمة.

   هذا النوع من المحركات أكثر تعقيدًا وأثقل من المحرك ثنائي الأشواط، لكنه أيضًا أكثر هدوءًا، وأكثر كفاءة، وعادةً ما يدوم لمدة أطول.

محرك الإشعال بالشرارة هو نوع من محركات الاحتراق الداخلي يعتمد على شرارة لإشعال الوقود المستخدم لتوفير الطاقة. تأتي "الشرارة" من مكون يُسمى شمعة الإشعال. تستخدم الماكينات التي تعمل بالبنزين نظام إشعال بالشرارة لإشعال الوقود داخل المحرك. تتسبب هذه الشرارة في اشتعال خليط الهواء والوقود داخل المحرك، ما يتسبب في دفع المكبس. هذه الحركة هي التي تُشغّل المركبة أو الماكينة في النهاية.

في محرك الإشعال بالضغط، يشتعل خليط الهواء والوقود ليس بواسطة شرارة، ولكن بواسطة الحرارة الناتجة عن ضغط الخليط. فكر في ارتفاع درجة حرارة مضخة الدراجة عندما تستخدمها - هذه الحرارة التي تشعر بها من انضغاط الهواء داخل المضخة. الإشعال بالضغط هو عملية تُستخدم في أنواع معينة من المحركات، خاصةً محركات الديزل. طُرحت الفكرة لأول مرة من قبل رجل يُدعى رودولف ديزل (الذي استمد منه مصطلح "محركات الديزل"). وكان اختراع ديزل فتحًا كبيرًا في تكنولوجيا المحركات. توجد محركات الديزل غالبًا في الماكينات الزراعية الثقيلة مثل الجرارات، على الرغم من أن بعض المركبات الخدمية والدراجات الرباعية تستخدمها أيضًا. ولأنها قوية وفعالة - وهي بالضبط ما تحتاجه عند القيام بأعمال شاقة مثل حرث الحقول أو نقل الأحمال الثقيلة؛ كما أن محركات الديزل متينة، لذا يمكنها تحمل متطلبات العمل الزراعي.

تحول المحركات الكهربائية الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية. وتفعل ذلك باستخدام مبادئ الكهرومغناطيسية. توجد المحركات الكهربائية غالبًا في الماكينات الثابتة المستخدمة حول المزرعة مثل مجففات الحبوب والمصاعد، ومطاحن الذرة وماكينات جز الصوف للأغنام. إليك كيفية عملها:

• داخل المحرك الكهربائي، يوجد حلقة من السلك موضوعة داخل مجال مغناطيسي.
• عندما يمر تيار كهربائي عبر هذا السلك، يُولد مجالًا مغناطيسيًا مؤقتًا حول السلك.
• يتفاعل هذا المجال المغناطيسي مع المجال المغناطيسي الدائم الناتج عن المغناطيس.
• إذا كنت قد جربت المغناطيس من قبل، فأنت تعلم أن الأقطاب المغناطيسية المتعاكسة (مثل القطبين الشمالي والجنوبي) تتجاذب، وأن الأقطاب المتشابهة (مثل الشمالي والشمالي) تتنافر؛ وهذا هو المبدأ المطبق هنا. التفاعل بين المجالين المغناطيسيين المؤقت والدائم يُنشئ قوة تسبب دوران حلقة السلك.

  وبهذا يبدأ المحرك في العمل. هذه الحركة الدورانية هي التي تُشغّل الماكينة أو الجهاز المتصل بالمحرك.

يوجد نوعان رئيسيان من المحركات الكهربائية: محركات التيار المستمر ⁦(DC)⁩ ومحركات التيار المتردد ⁦(AC)⁩. في محركات التيار المستمر، يتدفق التيار الكهربائي (على سبيل المثال، من بطارية) في اتجاه واحد. في محركات التيار المتردد، يتغير اتجاه التيار الكهربائي (على سبيل المثال، من مقبس كهربائي) بشكل دوري. تستخدم العديد من الماكينات الزراعية الصغيرة (مثل قاطعات الأسيجة الشجرية) محركات كهربائية. فهي إما تخزن الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل المحركات في حزمة بطارية (عادةً ما تكون قابلة لإعادة الشحن)، أو تُوصّل بمصدر الكهرباء المتوافر في الموقع (من خلال مصدر التيار الرئيس). تتوفر الآن بعض الجرارات والمركبات الصالحة لجميع التضاريس والماكينات الزراعية الأخرى التي تعمل بالكامل بالكهرباء في السوق. هذه الماكينات تحتوي على محركات كهربائية تُشغّل بواسطة بطارية كبيرة مدمجة (بطريقة المركبات نفسها التي تسير على الطرق). ويجب شحن هذه البطاريات المدمجة من مصدر التيار الرئيس.

تستخدم المحركات المذكورة أعلاه أنواعًا مختلفة من الوقود. معظم الماكينات الزراعية تستخدم البنزين (الجازولين) أو الديزل أو الغاز النفطي المسال ⁦(LPG)⁩ أو الوقود الحيوي أو الكهرباء كمصدر للطاقة.

البنزين، المعروف أيضًا بالجازولين، هو وقود أحفوري يُستخدم في العديد من محركات الإشعال بالشرارة (بما في ذلك المحركات ثنائية ورباعية الأشواط)، وخاصة في السيارات، وهو يُستخرج من النفط الخام. يُستخرج النفط الخام من باطن الأرض وقاع البحر ويُنقل إلى مصفاة تكرير، حيث يُسخّن ويُفصل إلى مكونات مختلفة لاستخدامات نهائية مختلفة. يُظهر الشكل 23.4 العملية المتبعة (والتي تُسمى التقطير التجزيئي). تُنتج العديد من المنتجات الأخرى بجانب البنزين، منها الديزل والبيتومين.

في المزرعة، توجد محركات البنزين في الجرارات الصغيرة والمركبات الصالحة لجميع التضاريس والسيارات؛ كما توجد في الماكينات والمعدات الصغيرة، مثل جزازات العشب وبعض الأدوات اليدوية (مثل قاطعات الشجيرات والمناشير الجنزيرية).

الديزل هو وقود أحفوري يُستخدم في محركات الديزل (الإشعال بالضغط). وكما ذُكر سابقًا، يُنتج الديزل من النفط الخام باستخدام عملية التقطير التجزيئي. تُستخدم محركات الديزل غالبًا في الماكينات الزراعية الثقيلة لقوتها واعتماديتها. في بعض البلدان، تستخدم ماكينات العمل في الأراضي وقود ديزل معفى من الضرائب المرتفعة على الوقود وعادةً ما يُصبغ بلون مختلف (كالأحمر) للإشارة إلى أنه وقود زراعي.