Посібник із конструювання плуга з приводом тварин [1] Обладнання, розроблене та виготовлене на Гаїті майстернями-школами Camp Perrin
Розроблено у співпраці з майстернями Codeart та школами Camp Perrin
Філіп Карльє Інженер проекту ISF
Керівництво по виготовленню плуга з приводом тварин
Обладнання, розроблене та виготовлене на Гаїті школами Camp Perrin Workshops
Колекція «Технічні посібники» Посібник, створений ISF за підтримки Генерального директорату з міжнародного співробітництва (DGCI) Ingénieurs Assistance Internationale – Ingénieurs sans Frontières 2002http://www.isf-iai.be mail@isf-iai.be Avenue du Марлі, 48, 1120 Брюссель - Бельгія
Ми дякуємо всім людям, без яких ця книга не могла б побачити світ, і зокрема: Жану Спрумонту та Фанко Гаттіго (AECP), Роджеру Лозену (Codéart), Дідьє Бофору (COTA) та Мішелю Таке.
Технічний опис Тип ґрунту: будь-який тип ґрунту, але ідеально підходить для середнього важкого ґрунту, який не є надто кам’янистим Тягова сила: пара волів Стійкість: поздовжня Сошник: типу качиного дзьоба, ширина 8 дюймів Версуар: циліндричного типу Використання: для малих господарств (<4 га) або на додаток до більшої важкої техніки на великих підприємствах Характеристики: місцеве виробництво, низька вартість виробництва, прості технології виробництва.
Зміст
вступ
Белоні, ремісник, який відновив виробництво плуга, задуманого в майстернях-школах Кемп-ПерренаЦей посібник призначений для всіх майстерень, які бажають розпочати виробництво плуга на гужовій тязі, адаптованого до потреб малих господарств (<4 га) у неіндустріалізованих країнах. Плуг, описаний у цьому посібнику, був розроблений на Гаїті майстернями-школами Camp Perrin (AECP), що гарантує, що він добре адаптований до більшості країн, де бракує технічних навичок і матеріалів, як щодо виготовлення та використання технічних матеріалів. Дійсно, кілька тисяч плугів було виготовлено та продано в майстернях Camp Perrin протягом останніх двадцяти років, спочатку самим Camp Perrin, а пізніше незалежним майстром. Таким чином, плуг отримав можливість еволюціонувати відповідно до вимог фермерів.
Оскільки плуги виробляються на території країни, то ймовірність того, що фермер зможе легко знайти запчастини для свого плуга, є вищою порівняно з імпортним плугом. Виробництво даної моделі плуга є результатом тривалого процесу проб і помилок. Ця інструкція має на меті допомогти іншим майстерням налагодити виробництво цього плуга та уникнути тих самих помилок, які також зробив AECP. Цей посібник містить не лише детальні креслення кожної частини плуга, а й креслення деяких конкретних інструментів, які можуть допомогти у їх виготовленні. Ці інструменти такі самі, як ті, що використовуються в Camp Perrin, але можуть бути адаптовані залежно від матеріалів і машин, доступних у вашій майстерні.
історія
Плуг AECP натхненний як дизайном, так і процесом виробництва малої моделі плуга, який також використовувався в Західній Європі до Другої світової війни. З плином часу плуг розвивався, поки нарешті не став представленою тут моделлю. Основні внесені вдосконалення полягали в тому, щоб спростити виготовлення та обслуговування, довговічність компонентів, а також збільшити простоту використання та зміни налаштувань. Головною відмінністю цього плуга є його регулювальний пристрій: Майстерні-школи виявили, що класичні пристрої часто не розуміли фермери. Прийнята система є більш простою у використанні та легшою у виготовленні, при цьому забезпечує адекватне налаштування глибини та ширини траншеї.
Починаючи з 90-х років, виробництво цієї моделі плуга в Кемп-Перрін скоротилося не через моторизацію сільського господарства чи інше технічне рішення, а через загальний спад сільськогосподарського виробництва на Гаїті: товари із сусідніх країн, які практикували екстенсивне сільське господарство. (США, Домініканська Республіка) були занадто дешевими для гаїтянських фермерів, щоб вони могли залишатися конкурентоспроможними. Тим не менш, у більшості неіндустріалізованих країн це явище не спостерігається: в Африці на південь від Сахари та в багатьох регіонах Латинської Америки та Азії все ще стрімко зростає використання тваринницького обладнання.
Контакт: Майстерні-школи Camp Perrin BP 14 Les Cayes Haiti - aecp@starband.net або Codéart: info@codeart.org Обладнання для тварин... схема. Продовольча та сільськогосподарська організація ООН - Відділ систем підтримки сільського господарства, Підрозділ сільськогосподарського машинобудування.
Виробництво
Ідентифікація різних елементів
Розпірки Contre sep Лемеш руків'я
Плужна балка Колесо Опора колеса Відвальний сошник Регулювальний пристрій для лінії тяги
Матеріали Кавун 90 x 8 LGR 305 мм Кавун 30 x 8 мм LGR 2300 Кавун 38 x 8 LGR 600 мм Кавун 40 x 8 мм LGR 2275 Кавун 50 x 8 LGR 390 мм Кавун 38 x 5 LGR 300 мм Труба Ø40 Ep 2 Lgr 320 мм Плата 60 x 20 Lgr 1280 мм Плата 40 x 20 Lgr 400 мм Лист 510 x 240 Ep. 6 мм аркуш 315 х 215 еп. 6 мм аркуш 200 х 150 еп. 10 мм аркуш 110 х 60 еп. 2 мм
7 гвинтів DIN 605 або DIN 608 M10 x 30 2 гвинти DIN 605 або DIN 608 M10 x 50 2 гвинти H M5 x 30 1 гвинт H M10 x 50 2 гвинти H M10 x 40 3 гвинти H M12 x 60 1 гвинт H M16 x 100 3 гайки DIN 934 M5 12 гайок M10 3 гайки M12 2 гайки M16 3 плоскі шайби M16
Матеріали Щипці для лемеша (креслення додаються) Щіпці для відвала (креслення додаються) Згинач для балки лемеша (креслення додаються) Згиначі для колеса (креслення додаються) Прес (+кутник) Дриль Зварювальний апарат Ковадло (креслення додаються)
Сошник
(Детальний малюнок див. у Додатку 2)Загальне Функція сошника – «різати» ґрунт, саме цей елемент плуга розчищає шлях. Це елемент, який сильно піддається зносу. Існує багато типів сошників, тут представлений тип «качиного дзьоба». Цей вид сошника дозволяє ефективно працювати на легких або середніх ґрунтах. Форма дзьоба-качки також дозволяє збільшити поздовжню стійкість плуга. Враховуючи його відносну високу вартість, ми віддаємо перевагу простому прямому сошнику (простіше у виготовленні) для дуже кам’янистого ґрунту, через який сошники швидко зношуються. Зношений сошник може бути перекований, щоб надати йому форму, близьку до оригіналу.
Матеріал Пружинна сталь марганцево-кремнеземна (C 0,47/0,55 Si 1,5/1,8 Mn 0,5/0,8) Re: 70/90 кг/мм2 Рекомендується замочити робочі частини в загартовуванні олії при 830-860° C. Виготовлення Сошник кується гарячим способом молотом і ковадлом. Отвори для кріплення мають особливу форму: їх кругло перфорують, фрезерують, а потім відфрезеровану частину виковують на ковадлі квадратним пуансоном (бажано гарячим). Ці отвори певної форми призначені для супроводу гвинтової пластини та квадратного втулки типу DIN 605 або DIN 608 (див. Малюнок 4). Під час складання головки гвинтів повинні бути врівень. Все, що перевищує голову, створює нагромадження ґрунту внизу і збільшує зусилля, які повинні докладати тварини.
гвинтовий комір квадратнийВідвал
(Див. детальний малюнок у Додатку 3)Загальні положення Відвал – це частина плуга, яка відсуває ґрунт, перевернутий сошником. На цьому типі плуга ми можемо отримати три основні типи версуара: циліндричний, гвинтовий і гелікоциліндричний відвал. Циліндричний відвал був обраний через його простоту конструкції, оскільки він забезпечує хорошу продуктивність на всіх типах місцевості, не вимагаючи від тварини надто великих зусиль. Крім того, сила реакції ґрунту діє майже поздовжньо в циліндричному відвалі, а на гвинтовому відвалі вона діє похило, що ускладнює стабілізацію плуга. Зверніть увагу, однак, що спіральний відвал менше зміщує ґрунт і також зменшує ризик ерозії.
Матеріал В ідеалі відвал виготовляється з триплексної сталі (м’який шар сталі, розміщений між двома шарами суцільної сталі), яка забезпечує високу стійкість до ударів і працює добре. На практиці цю сталь важко отримати, тому можна використовувати звичайну листову сталь або сталь з невеликим вмістом вуглецю, якщо це дозволяє місцевий ринок.
Виробництво Пристрій, який використовується в Camp Perrin для згинання відвала, детально описано в Додатку 10. Затягування виконується за допомогою домкрата вантажівки. Згинання проводиться гарячим способом. Отвори для кріплення, які використовуються в відвалі, мають ідентичний профіль, ніж отвори в сошнику (див. Розділ 3.2.). Однак, якщо аркуш занадто тонкий для пробивання квадратного отвору, ви можете зробити круглий фрезерований отвір і приварити шайбу до задньої частини металевого листа, в якому ми зробили квадратний отвір. Тип відвалу, на якому його було створено, мав закруглені краї: ми вирішили зробити краї металевих ліній, щоб відвал легко різати.
Плужна балка
(Див. детальний малюнок у Додатку 4)Загальні положення Плужна балка – це частина, яка з’єднує решту плуга з твариною. Його форма і довжина впливають на глибину викопаної борозни і меншою мірою на ширину. Таким чином, на кінці перед плужною балкою визначаються параметри ширини та глибини траншеї (Див. Додаток 15: Вплив тяги).
У багатьох моделях плугів замість представленої тут системи зміни налаштувань використовується система штокової тяги. На практиці з ним важко працювати, а виготовити його складніше. Спочатку в Кемп-Перрі горизонтальна частина плуга була дерев'яною. Міцність деревини була достатньою, а гнучкість надавала всьому пружність, яка, поглинаючи удари, забезпечувала деякий комфорт як для фермера, так і для тварин. Однак моделі з орною балкою з дерева продавалися набагато гірше, оскільки виглядали більш «стародавніми».
Матеріал Використовувана сталь із середньою міцністю C 0,42/0,50 Re: 65/75 кг/мм2. Ця сталь трохи дорожча за м’яку сталь, і на тисячах плугів, вироблених у Кемп-Перрін, жодна балка плуга ніколи не відкривалася під час оранки, тоді як деякі імпортні плуги, виготовлені з м’якої сталі, відкривалися на важкій місцевості. Увага: цей матеріал ускладнює зварювання. Зварювання необхідно виконувати до основної труби та повільно охолоджувати.
Виробництво
Піч: Щоб зігнути плуг, нам спочатку потрібно його нагріти. Піч, яка використовується в Camp Perrin, описана в Додатку 12. Ця піч встановлена на вісь автомобіля, щоб мати можливість повертати її, а також полегшити поводження з плужними балками. Система розроблена для роботи з використанням практично будь-якого рідкого палива. Внутрішня частина печі покрита вогнетривким матеріалом: або вогнетривким глинобитним покриттям печі (використовується в ливарних цехах з вагранками), або вогнетривкою глиною (яка була міцно змішана з гравієм). Перш ніж почати, ми повинні почати з розпалу піч через невеликий дров’яний вогонь, запалений у центральній частині, щоб нагріти головку пальника та атмосферу печі.
Щипці: пристрій, який використовується в Camp Perrin, зображено в Додатку 11. Вигин розширення трохи перебільшений, щоб компенсувати ремісію через еластичність металу. Бажано, щоб важіль був знімним, щоб зменшити захаращення машини, коли вона не використовується.
Колесо
(Див. детальний малюнок у Додатку 5)Загальні положення Найпростіші плуги не мають жодного колеса. Цей елемент позбавляє селянина великих зусиль, поглинаючи велику кількість коливань через неоднорідність ґрунту, що полегшує керування плугом. Колесо є стабілізуючим елементом, а не допоміжним елементом: надто часто ми бачимо фермерів, які встановлюють свій плуг на такі налаштування, що колесо занурюється в землю від праці. Енергія, витрачена твариною через значні втрати колеса на тертя об землю, буде втрачена на оранку. Тому ми налаштуємо плуг таким чином, щоб колесо не застосовувало занадто великої сили до ґрунту (щоб переконатися в цьому, переконайтеся, що воно лише злегка торкається ґрунту). Висота колеса встановлюється через практичні отвори, просвердлені в ніжці колеса.
Матеріал Підошва колеса зі сталі середньої твердості (CK45 - SAE 1040) дозволяє зменшити перетин, а отже, вагу. Вісь колеса буде виготовлена з твердої сталі (60 кг/мм2). Протектор виготовлений з м'якої сталі, що полегшує його згинання та зварювання
Виготовлення Саме колесо (протектор) створюється за допомогою простого згинального пристрою, зображеного в додатку 13. Радіус кріплення менший, ніж радіус колеса, щоб компенсувати пружність металу. Після закриття протектор приварюється сам до себе. Вискози зварені. Вісь колеса створюється або через повністю перфорований брусок по всьому діаметру шнека, або потовщену трубу. Колесо кріпиться до опори гвинтом М16. Ми розмістимо одну або кілька плоских шайб між колесом і його опорою, щоб полегшити плавний хід.
Гвинт запресовується через гайку, що дозволяє уникнути заклинювання колеса зазубриною.
(Детальний малюнок див. у додатку 6)Загальні положення Лемеш – це центральна частина плуга, на якій закріплені інші основні частини (балка плуга, відвал, сошник, контррецепт).
Матеріал Леміш може бути виготовлений з будь-якої звичайної сталі.
Виробництво Леміш був розроблений для складання на вістрі ножа. Він складається (гаряче) за допомогою спеціального приладдя, описаного в Додатку 14. Насправді це більше кування, ніж фальцювання: складка трохи вигнута. Отвори для кріплення відфрезеровані, щоб уникнути перетину з буртиками квадратних гайок.
Контр-сеп
(Див. детальний малюнок у Додатку 7)Загальні положення Контрасеп дозволяє стабілізувати плуг, підтримуючи рукоятку.
Матеріал Можна використовувати будь-яку стандартну сталь.
Виробництво Ця деталь виготовлена з простого плоского шматка сталі, відрізаного на необхідну довжину. Отвори призначені для розміщення гвинтів із квадратним буртиком і виготовлені за тим самим процесом, що й у сошнику (див. вище).
Рукоять
(Дитальний малюнок див. у додатку 8)Загальні положення Рукоятка дозволяє поздовжньо стабілізувати плуг, ковзаючи по дну траншеї. Поздовжня стійкість забезпечується реакцією між опорами землі на ґрунті, опорними точками на передній і задній частині плуга, а також колесом і рукояткою.
Матеріал Бажано чавун, через стійкість до зношування.
Виробництво Для створення цього виробу можна використовувати різні методи залежно від обладнання, доступного в майстерні. Він може бути литим, або виріб може бути механічно в’язаним. На деяких моделях, вироблених на Гаїті, руків’я було замінено листом, безпосередньо привареним до перегородки, щоб спростити виробництво без погіршення продуктивності плуга (див. Малюнок 13).
Хвіст плуга і проставки
(Див. детальний малюнок у Додатку 9)Загальні положення Хвіст плуга дозволяє фермеру підтримувати плуг, щоб забезпечити стабільність. Розпірки дозволяють забезпечити жорсткість всього плуга. Спочатку хвіст плуга та розпірки, встановлені в Camp Perrin, прикручувалися до плуга. На останніх конструкціях вони зварені, щоб скоротити час виготовлення, але це ускладнює заміну пошкоджених деталей.
Матеріал Ці деталі не піддаються сильним навантаженням або зносу, тому їх можна виготовити зі стандартної сталі. Якщо ви вирішите зварити хвіст плуга та розпірки, використовуйте сталь, що легко паяється.
Виробництво Креслення хвоста плуга та розпірок можна знайти в Додатку 9. Ці креслення також використовувалися в Camp Perrin, але немає протипоказань про те, що ви не можете використовувати будь-які матеріали та інструменти, доступні на місці. Хвіст плуга гарячекований.
Використання плуга
Метою цього посібника не є пояснення техніки підготовки ґрунту: для цього читач може звернутися до однієї з багатьох книг, написаних на цю тему (див. бібліографію (6)). Тим не менш, слід зазначити, що хоча в більшості випадків оранка благотворно впливає на якість ґрунту, іноді вона може мати негативний вплив на водний баланс і родючість ґрунту, не забуваючи про вітрову ерозію. «Робота з розпушування та повороту плуга може призвести до посиленого випаровування та більшої швидкості мінералізації гумусу, і її використання не завжди доцільно в посушливих або напівпосушливих районах» [2 ] Важливо, щоб використовувана упряжка для тяга хорошої якості і добре підходить до морфології тварини, щоб не завдати йому шкоди. Практично в усіх частинах світу ми знаходимо майстрів, здатних виготовити упряж задовольняючої якості.
Технічне обслуговування
Представлений тут плуг не потребує особливого догляду. Однак будь-який плуг піддається значному зносу, і нерідкі випадки, коли деякі деталі підлягають заміні. Сошник – це деталь, яка сильно зношується. Фермери повинні переконатися, що сошник залишається достатньо обрізаним, щоб тварина не докладала непотрібних зусиль. Якщо він зношений, його можна повернути або просто замінити.
Транспортування плуга
Щоб транспортувати плуг між фермою та полем, замість того, щоб тягнути плуг по підлозі (на якому з’являються відвал і рукоятки) або розміщувати його на ярмі між 2 кіньми (втомлює тварин), ми можемо розмістити сошник усередині вантажна шина. Потім плуг тягнуть тварини, а фермер підтримує його.
Бібліографія
- La traction animale en Afrique, by Peter Munzinger, Eschborn 1982, Видавець: Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ), ISBN 3-88085-148-4
- Agriculture africaine et traction animale, Жерар Ле Тік, CIRAD 1996 Coll. «Техніка», Центр міжнародного співробітництва та сільськогосподарських досліджень для розвитку., ISBN 2-87614-240-6
- Machines modernes à traction animale, by Jean Nolle, Edition l'Harmattan 1986, ISBN 2-85802-606-5
- Les harnais pour la traction animale, GRET 1984, Coll. "Le point sur"
Додатки
APPENDIX 1: DRAWING OF THE COMPOSITION OF THE PLOUGH..11APPENDIX 2: DRAWING OF THE COULTER....................13APPENDIX 3: DRAWING OF THE MOLDBOARD..................14APPENDIX 4: DRAWING OF THE PLOUGH-BEAM....................15APPENDIX 5: DRAWING OF THE WHEEL..................16APPENDIX 6: DRAWING OF THE PLOUGHSHARE.............18APPENDIX 7: DRAWING OF THE CONTRE-SEP.....................19APPENDIX 8: DRAWING OF THE HILT......................20APPENDIX 9: DRAWING OF THE PLOUGH-TAIL AND SPACERS........21APPENDIX 10: DRAWING OF THE PLIERS FOR THE MOLDBOARD..22APPENDIX 11: DRAWING OF THE PLIERS FOR THE PLOUGH-BEAM..24APPENDIX 12: DRAWING OF THE FURNACE FOR THE PLOUGH-BEAM.........29APPENDIX 13: DRAWING OF THE PLIERS FOR THE THE WHEEL..........33APPENDIX 14: DRAWING OF THE PLIERS FOR THE PLOUGH-SHARE........40APPENDIX 15: INFLUENCE OF THE LINE OF TRACTION....41
Construction manual of an animal-driven plough
This construction manual is intended for all workshops in the South who wish to put up production of simple, durable and cheap ploughs.Indeed, the plough described in this guide was developed in Haiti by the workshops-schools of Camp Perrin which assures that they are adapted to the constraints of most of the countries where the technical expertise is limited, both regarding the manufacturing as its use. Before reaching this model, many tests were conducted on different types of plows, and many different technical solutionswere looked into: this manual will enable other workshops to avoid following the same route and making the same mistakes.
Already published in this series:Construction manual of a bucketpumpSoon available in this series:Construction manual of a palm oil pressManual on the artisan production of soap
Ingénieurs Assistance Internationale - Ingénieurs sans Frontières asbl is a Belgian NGO offering its services to NGOs in the North and the South, which encounter problems in their development projects. Isf groups hundreds of volunteers, engineers from all backgrounds, and students wishing to put their knowledge to good use in development projects. Through numerous connections in the professional, humanitarian world, Isf can ask engineersand technicians about specific problems in all sectors of technology.
The manual was created by ISF with the support of the Directorate General for International Cooperation (DGCI)
Ingénieurs Assistance Internationale - Ingénieurs sans Frontièreshttp://www.isf-iai.be mail@isf-iai.be Marly Avenue du 48 1120 Brussels - Belgium
Список літератури
- ↑ Оригінальний документ
- ↑ The animal traction in Africa, by Peter Munzinger, Eschborn 1982, Editor: Deutsche Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit (GTZ), ISBN 3-88085-148-4