Жатвенные машины, жатки, жнеи, жнейки. — Так называются механизмы, служащие для уборки с поля трав: клевера, тимофеевки и т. п., хлебов, как рожь, пшеница, овес и т. п., принадлежащих к семейству злаков, и таких масличных растений, как рыжик, рапс, и проч., уборка которых производится срезанием. Выгоды употребления Ж. машин представляются в следующем расчете:
| Для ручной уборки (серпом) требуется: | Мужчин | Женщин | |
|---|---|---|---|
| Озимого, при урожае на десятине | 15—20 копен | 4 | 7—8 |
| 10—15 копен | 3—3½ | 6—7 | |
| Ярового, при урожае на десятине | 15—20 копен | 3½—4 | 5—6 |
| 10—15 копен | 1½—2 | 4—5 | |
| При уборке косой требуется: | Косцов | Вязальщиков | Вязальщиц | |
|---|---|---|---|---|
| Озимого, при урожае | 15—20 копен | 3—4½ | 3—4 | 6—8 |
| 10—15 копен | 2½—3 | 2½—3 | 5—6 | |
| Ярового (кроме гречихи), при урожае | 15—20 копен | 2½—3 | 3—3½ | 6—7 |
| 10—15 копен | 2—2½ | 2½—3 | 5—6 | |
| Для гречихи, при урожае более | 10 копен | 2 | 2 | 4 |
| ниже | 10 копен | 1½—2 | 1½—2 | 3—4 |
Ж. машиной при одном работнике и паре лошадей в 10 рабочих часов сжинают 4—4½ десятины, при переменных лошадях производительность машины увеличивается до 5 и 6 десятин, но при этом необходимо еще на связку сжатого хлеба назначать — в первом случае от 6 до 7, а во втором от 7 до 9 вязальщиц. Если принять стоимость поденной работы лошади равной поденной плате работнику, которая на селе во всяком случае оплачивается выше стоимости работы лошади, а работу женщины оценить в 0,5—0,7 платы мужчине, то уборка машиной окажется в 2—3 раза выгоднее уборки косой. Но при этом необходимо еще обратить внимание на выгоду, получаемую от лучшей и более равномерной срезки стеблей, — оттого, что при срезании косой стебли хлеба более путаются, а вследствие неравномерных ударов косы зерно более течет, чем при срезании Ж. машиной; наконец, еще то важное обстоятельство, что созревший хлеб необходимо убирать, не давая ему перестояться, иначе он сильно осыпается.
Ж. машины были в употреблении еще в древности: их описание можно найти у Плиния и Палладия. Но жнеи древности не похожи на нынешние. По описанию Палладия, жнея, употреблявшаяся в Галлии, состояла из четырехугольного ящика, на одном краю которого была гребенка с зубцами, наклоненными от ящика, который устанавливался на оси с двумя колесами; от него шли две оглобли, в коих запрягали вола; вол, впряженный посредством хомута сзади ящика, двигал жнею. Колосья хлеба попадали между зубьями гребенки, срывались ею и падали в ящик, а солома оставалась на меже. Изменение высоты, на которой обрывались колосья с соломы, производилось чересседельником, проходившим на седелке на спине вола, двигавшего машину. Работник с маленькими граблями в руке следил за тем, чтобы все колосья отрывались и собирались в ящике. Солому потом убирали косой. Уборка хлеба, производимая таким нехитрым механизмом, сопровождалась, без сомнения, большой потерей зерна вместе с порчей и истреблением соломы. Машина, служившая в Галлии для сжинания хлеба у римлян, уже не встречается, она исчезла безвозвратно, и до начала текущего столетия встречаются лишь попытки придумать машину, которая при жатве заменила бы ручную работу. Только в начале XIX в. (1799—1800), когда обнаружился недостаток в рабочих руках во время жатвы в Англии, некто Бойс (Boyce) придумал Ж. машину, в которой действующим орудием был ряд кос, укрепленных на отвесной оси, быстро вращавшейся во время движения машины и двигавшей косы в горизонтальном направлении. Попытка Бойса не имела успеха; но вслед за ним появились новые изобретения, в которых орудием всегда избирались серпы, косы или заостренные кружки (облонки), укрепленные на отвесной оси, которой во время работ сообщалось быстрое вращательное движение, а работающие животные запрягались сзади механизма, так что они не тянули машину, а пихали ее сзади. К числу таких попыток относится и машина Смита в Шотландии, появившаяся в 1811 г. В ней режущий механизм состоял из заостренных кружков, получавших движение при помощи конических колес на тележке, которую толкала припряженная сзади пара лошадей. В 1822 г. Огль и Бровн из Ремингтона придумали жнею, работа которой основана на новых, в то время, началах, послуживших основами для систем жней Мак-Кормика, Вуда, Манна и проч.
Описание механизма, изобретенного Оглем и Бровном, напечатанное в «Mechanics magasine» 1826 г., очень похоже на описание машины Мак-Кормика в том виде, в каком она появилась по патенту, взятому им в 1845 г. в Соединенных Штатах Северной Америки, потом появилась в 1851 г. на выставке в Лондоне, в 1855 году — на конкурсе в Париже, а потому и нельзя сомневаться, что изобретателями механизма современных американских машин следует, по справедливости, считать Огля и Бровна, несмотря на тот малый успех, который они имели относительно применений.
То обстоятельство, что жнея Огля и Бровна, несмотря на остроумие в ее механизме, не обратила на себя внимания землевозделывателей как раз в то время, когда они были очень заняты мыслию о замене при жатве ручной работы машиной, может быть объяснено только предубеждением против жатвенных машин, которое было следствием появления многих новых изобретений в этой области, появлявшихся в течение полутора десятка лет и оказывавшихся неудачными при испытании; вследствие этого земледельцы потеряли доверие как к изобретателям, так к их изобретениям.
В 1826 г. появилась жнея, построенная на новых началах, заставившая забыть о кружках, серпах и косах, вращающихся для срезания хлеба на отвесных осях. Изобретение этой машины принадлежит священнику англиканской церкви Патрику Беллю. Машина эта еще и доныне употребляется в хозяйствах Шотландии. В жнее Белля лошади запряжены сзади механизма, так что пихают ее, а не тянут. Основная рама машины построена на оси двух ходовых колес, и на этой же оси большое зубчатое колесо, сцепляющееся с шестерней, насаженной на другую ось той же рамы; эта ось вращается быстро, имея на себе колесо с геликоидальной бороздой, по которой проходит пуговка прута, дающего переменно-возвратное движение срезывающему прибору, состоящему из тринадцати укрепленных неподвижно на железной полосе и двенадцати подвижных пластинок с острыми краями, лежащих так близко к ним, что при движении они скользят одни по другим; они соединены на одной подвижной полосе, которая двигается на болтах, проходящих через первую полосу, так что при переменном прямолинейном движении прибор действует совершенно как ножницы. Впереди срезывающего прибора два башмака, в которых — по колесу, для поддержания рабочего механизма; с той же целью пристроено сзади срезывающей полосы еще третье колесо, вследствие чего механизм этот имеет устойчивое положение. Платформа у этой машины не деревянная, а состоит из бесконечного холста, натянутого над срезывающим механизмом. Посредством особого приспособления можно заставить двигаться эту холщовую платформу в одну и в противоположную сторону. Срезываемый хлеб наклоняется к ножам посредством легкого мотовила и им же кладется на платформу, а затем, при движении холста, сжатый хлеб сбрасывается в ту или другую сторону, смотря по направлению движения холщовой платформы, и образует однообразные и правильные покосы или валы. Машина Белля, употребляемая в хозяйствах Шотландии, даже и ныне имеет перед другими многие преимущества, заставляющие предпочитать ее более совершенным в других отношениях. Она стала особенно сильно распространяться после Всемирной лондонской выставки в 1851 году, на которой появились чисто американские машины Мак-Кормика и Гуссея, а в 1853 г. на конкурсе в Глочестере работало уже насколько жней, из которых машины Самуэльсона, Мак-Кормика, Гуссея и Крокскильбелля получили премии. С этого времени жнеи стали распространяться не только в Англии, но и на континенте. На конкурсе в Чельмсфорде (Chelmsford) в 1856 г. снова выступила машина Белля, и в отчете об этом конкурсе английского земледельческого общества сказано, что машина эта имеет некоторые такие качества, каких нет в других: она может срезывать по всем возможным направлениям, может складывать валы направо и налево от пути, по которому работает, для нее не требуется предварительного обкашивания нивы; это такие качества, которых нет ни у какой другой. Недостатки жнеи Белля, заключавшиеся в том, что для нее необходима большая сила тяги, что бесконечный холст легко может спутываться и в трудности управлять машиной, требующей особого усилия от управляющего ею работника, в значительной мере были устранены заменой бесконечного холста тремя гуттаперчевыми полосами.
В 60-х годах текущего столетия начинают принимать участие в изобретении жатвенных машин и наши строители: появляется машина Викторова и др., но эти машины не могли иметь успеха, во-первых, потому, что все они основывались на действии кос или серпов, а во-вторых, что все стремления наших строителей были направлены к тому, чтобы изобрести одноконную или даже ручную Ж. машину. Стоимость одноконной машины всегда будет только немного меньше цены пароконной, а полезная ее работа будет во всяком случае меньше половины полезной работы пароконной, ибо на бесполезные сопротивления будет ею расходоваться большая часть всей работы двигателя, чем расходуется в пароконной. Ныне совершенно определенно установились типы Ж. машин, и они являются в виде косилок (рис. 3, табл.), жней (жаток) или жатвенных машин (рис. 2, табл.) в тесном смысле и, наконец, жней-сноповязалок (рис. 1, табл.).
Косилки работают так, что срезанные ими растения остаются почти на том же месте, где они росли, и только небольшая часть отодвигается в сторону при помощи разделителя. Разделитель (рис. 6 и 7, табл.) имеет вид подвижного башмака, под которым два железных закругленных прута, которые при движении башмака по границе скашиваемой полосы отодвигают скошенную траву в сторону, дабы дать возможность ходовому колесу при следующем проходе машины идти по полосе, очищенной от травы.
Жнеи имеют приспособления для того, чтобы стебли собирать в определенного размера кучки, которые складывают по пути хода машины и которые потом должны быть связаны в снопы вязальщицами. Приспособление состоит из платформы-помоста (рис. 2, табл.), помещенной за срезывающим снарядом; к ней пригибаются перед срезанием и на нее падают срезанные растения, и когда их накопится там достаточно для того, чтобы вышел сноп, то кучку сбрасывают, и она ложится у пути машины. В жнеях-сноповязалках срезанные стебли, упавшие на помост, передвигаются в сторону к связывающему прибору (рис. 1, табл.), который и связывает кучу стеблей в сноп тогда, когда их накопится достаточное количество; связанный сноп падает на землю.
Жнеи-косилки — это машины, имеющие такие приспособления, при которых их можно применить и для скашивания травы и для сжинания хлеба.
Всякая жатвенная машина состоит из так называемой тележки, т. е. того сооружения, на котором помещается весь механизм, из частей, принимающих работу двигателя, частей, передающих эту работу, и, наконец, орудия машины.
Двигателем в жатвенных машинах служат лошади, которые обыкновенно впрягаются с правой стороны, а влево от срединной оси располагается самый механизм машины. При таком расположении частей машины весь груз оной и все сопротивление ее работе будет обнаруживаться на левой стороне от срединной оси всей машины; поэтому место для жнеца, т. е. работника, управляющего жнеей, помещается влево от этой оси, дабы хотя отчасти уравновесить левую и правую стороны. При таком расположении частей машины лошади во время работы идут возле срезываемой полосы растений, и сама машина очищает для себя путь.
Приемниками работы двигателя служат ходовые колеса, поперечник которых в жатвенных машинах имеет разную величину, изменяясь от 75 до 90 см (29 до 35 дюймов), обод у них всегда широкий, дабы колеса не грузли в рыхлую землю, а по ободу снаружи рубцы (видны на всех чертежах). Колеса отливают из чугуна. Машины, назначаемые для сжинания хлеба, обыкновенно срезывают довольно высоко, оставляя пожниво от 1 до 6 см (от ¼ до 1½ вершка); поэтому при работе ими редко может встретиться надобность в подъеме срезывающего снаряда на ходу, ввиду попадающихся на поле камней и т. п. препятствий, встреча с которыми может попортить машину; посему у жней всегда одно ходовое колесо, другое — подпорное, гораздо меньшего диаметра, находится под правым углом помоста (рис. 2, табл.). Еще недавно строили жнеи о двух ходовых колесах; но ныне уже больше таких жней не строят, а для установки срезывающего снаряда в определенном положении, соответственно желаемой высоте пожнива, строят особое приспособление; косилки срезают траву как можно ближе к земле, а потому необходимо иметь приспособление для того, чтобы жнец, завидев препятствие, которое может попортить срезывающий снаряд, мог бы его приподнять. Ради этого срезывающий снаряд у косилок соединяют с тележкой подвижно, а сама тележка имеет два ходовых колеса, между которыми и укрепляют дышло. Сложные жатвенные машины, т. е. жнеи-косилки, должны иметь два ходовых колеса. В последнее время начали строить жатвенные машины так, что ими можно работать с одним ходовым колесом в качестве жнеи и с двумя в виде косилки, но опыт убеждает в выгоде иметь для каждой работы особую машину: для сжинания — жнею, для косьбы — косилку. Необходимо иметь в виду еще и то, что применение механизма машины для косьбы, а потом для жатвы, в небольшом хозяйстве, придется поручать не машинисту, а простому сельскому работнику, который не приучен к точности сборки машины. На спицах ходового колеса, на некотором расстоянии от обода, чтобы предупредить засорение землей, делают зубчатое колесо, сцепляющееся с шестерней на стержне, посредством которого работа передается другим частям механизма, а потом и орудию машины — срезывающему ножу. Передаточный механизм — от ходового колеса к ножу — составляется разными строителями различно; но входить в подробности возможных сочетаний зубчатых сцеплений, по их разнообразию, не представляется здесь возможным; во всяком случае передаточный механизм оканчивается мотылем (иногда эксцентриком), с шейкой которого соединен правый конец ножевой полосы. При вращении мотыля ножевая полоса получает попеременно возвратное прямолинейное движение, имеющее то неудобство, что всякая перемена направления сопровождается ударом, потребляющим много силы и действующим более или менее разрушительно на весь механизм машины. В тех случаях, когда к моменту перемены направления движения возможно бывает уменьшать скорость оного, там сила удара может быть ослаблена, но в жатвенной машине уменьшение скорости движения ножевой полосы ни в один момент не возможно потому, что при малой скорости нож не будет срезывать стеблей, и хлеб запутает срезывающий снаряд.
В 1868 г. мастер Иванов придумал оригинальный способ передачи работы от двигателя к орудию жатвенной машины. Вместо всех зубчатых сцеплений он построил зигзагообразную бороздку по внутренней поверхности обода и заставил шейку шатуна, другой конец которого соединен с правым концом ножевой полосы, ходить по той волнообразной борозде и таким образом сообщать ему попеременно-возвратное прямолинейное движение. Машина Иванова была одноконная; кроме того, вид зигзага, принятый Ивановым для его бороздки, сообщал некоторого рода резкость переменам в направлении движения, поэтому она и не имела успеха. Еще лучший механизм для устранения неудобств, представляемых соединением мотыля с шатуном при преобразовании кругового движения в попеременно-возвратное прямолинейное, изобретен в 1884 г. Грубинским: в его передовице ножевая полоса получает качательное движение от стержня ae (рис. 4, табл.), совершающего круговое качательное движение около оси b; качание стержня ae производится двумя катушками a и a′, которые, вращаясь на осях своими облыми поверхностями, ходят по волнообразно вырезанному правому краю обода ходового колеса, как показано на рисунке, причем, если катушка a попадет во впадину d, то a′ будет на выпуклости d′ волнообразной вырезки; по мере вращения колеса катушка a станет подниматься на возвышение d, а a′ опускаться во впадину d′, причем конец c подвинется влево, при дальнейшем вращении колеса катушки изменят свое положение и кольцо e, соединенное с ножевой полосой, подвинется вправо, и т. д. Передовица была испытана многократно и при всех испытаниях работала плавно и хорошо, требуя расхода силы даже меньшей, чем некоторые жнеи американского происхождения. Она имеет еще то преимущество перед жнеями, построенными по американскому типу, что на поворотах срезывает так же хорошо, как и на прямом ходу, а после остановки во время работы ее можно пускать в ход с места остановки прямо, между тем как жнеи с передаточными зубчатыми заявлениями нельзя прямо с места пускать в ход, а необходимо прежде попятить, и только потом уже можно безопасно пускать в ход, ибо в противном случае хлеб запутает ножевую полосу; происходит это оттого, что в передовице ножевая полоса начинает работать одновременно с началом движения ходового колеса, в жнеях же с зубчатым зацеплением необходимо ходовому колесу пройти некоторый путь для того, чтобы его зубцы, сцепляясь с шестерней, привели бы ее в движение и тем заставили двигаться ножевую полосу. Несмотря на указанные преимущества передовицы, она не вошла в употребление, вероятно потому, что строители этой машины не были в состоянии понизить цену, при которой она могла бы соперничать с американскими машинами, к употреблению которых привыкли.
Орудие во всех нынешних жатвенных машинах состоит из бруска, к которому привинчиваются пальцы обло— или гранно-заостренные спереди; у пальцев сзади щелевые прорезы, доходящие почти до переднего острия. В прорезах пальцев двигаются попеременно возвратным движением ножевые пластинки, приготовляемые из стали, в виде равнобедренных треугольников, прикрепленные к железной полосе и вместе с нею образующие нож машины. Брусок, к которому прикреплены пальцы, делают из ковкого чугуна; левым концом он лежит на тележке, правым в косилках — на башмаке, а в жнеях — над подпорным колесом. Пальцы делают из ковкого чугуна, железа и даже стали, укрепляя на взаимном расстоянии от 6,8 до 9,2 см (1,5 до 2 вершков). При работе стальные клинки скользят по нижней поверхности щелевых прорезов, края которых делают острыми, и если пальцы из чугуна или железа, то нижнюю поверхность прорезов покрывают стальными пластинками для того, чтобы они, оставаясь острыми, при срезании стеблей растений действовали как нижний клинок ножниц, в то время как верхний клинок представляет собой стальные пластинки ножа. Для устранения неправильностей в ходе ножа, вследствие изнашивания отдельных его частей, прикреплены направляющие пластинки. Лезвия ножевых клинков делают либо совершенно гладкими, либо зубчатыми, вроде пилы; первого рода клинки употребляют при уборке мягкостебельных растений или травянистого хлеба, вторые — более пригодны при уборке грубостебельных растений, каковы, например, озимые хлеба. Срезывающий снаряд в разных жатвенных машинах устанавливается в разных местах: в машинах с двумя ходовыми колесами он помещается справа, перед ними или непосредственно за ними, редко между ними (в косилке эврике); в жнее с одним ходовым колесом наиболее выгодное положение для ножа в отвесной плоскости оси ходового колеса или немного впереди нее. Так как большая часть работы, которую приходится производить жнеей, тратится на срезание стеблей, то, чтобы по возможности уравновесить боковое давление, обнаруживаемое сопротивлением срезанию, место прикрепления дышла должно быть соображено с положением ножа и ходовых колес: при одном ходовом колесе дышло должно поместить между ним и ножом, при двух — между ними, но по возможности ближе к ножу. Вместе с этим сиденье для жнеца должно быть так поставлено, чтобы вес его отчасти противодействовал давлению дышла на холки лошадей, а отчасти уравновешивал давление платформы на подпорное колесо. Общераспространенные косилки, назначающиеся на силу 2—4 лошадей, имеют ножи в 4, 4½, 5, 6 футов и более; но в Англии употребляют и такие, у которых нож всего 2¾ фута длиной, работая на них одной сильной лошадью. Понятно предпочтение, оказываемое машинам с закрытым передаточным механизмом, ножом спереди и особым рычагом для изменения положения ножа при встрече неровностей и разных препятствий вроде камней и корней. Точно так же имеет свою цену зубчатая передача двух скоростей: большая для кошения грубых и густых растений и меньшая — для редкой мягкой и тонкой травы. Платформа в машинах помещается непосредственно у самой ножевой полосы, площадь ее у современных жней имеет вид части круга, огражденного с правой стороны закраиной. Срезываемые стебли растений перед срезкой их наклоняются к ножу, а срезанные ложатся на платформу. В некоторых жнеях на платформе сделано особенное сиденье для рабочего, который, сидя там, скучивает небольшими вилами хлеб, пока получит кучку такой величины, что из нее можно связать сноп; тогда сбрасывает ее на землю. Работа эта требует не столько силы, сколько известной сноровки и быстроты; рабочий, занимающийся ею, очень скоро сильно согревается, поэтому машина получила у нас в Новороссии название лобогрейки или чубогрейки. В такой машине хлеб наклоняется и пригибается к ножу посредством легкого мотовила-маховика. Такие машины строятся и преимущественно распространяются в Новороссии и Малороссии. Машины американского типа имеют грабли, которые, вращаясь над платформой, автоматически пригибают хлеб к ножу, срезанный кладут на платформу и потом сбрасывают на землю. Обыкновенно машина имеет четыре ветви грабель, иногда ограничивается двумя. Существуют приспособления, при помощи которых можно сделать так, что каждая ветвь грабель будет сбрасывать хлеб, можно — через одну, можно, наконец, сделать и так, что сбрасывать будет лишь одна ветвь, а 3 остальные станут проходить над платформой, только наклоняя хлеб к срезывающему снаряду и тем облегчая его срезание. Для удобства перевозки жнеи строят так, что платформе можно бывает дать отвесное положение сбоку тележки, подобное же устройство делается и для ножа в косилках.
Жнеи-сноповязалки отличаются от простых жней тем, что имеют приспособление для подачи хлеба к снаряду, где он собирается в снопы определенной величины и — приспособление, при помощи которого сноп окружается проволокой или шнурком, шпагатом, и где концы проволоки скручиваются, а концы шнурка завязываются. Устройство подающего и завязывающего прибора в разных сноповязалках различно; от описания их следует отказаться ввиду того, что жнеи-сноповязалки вообще только на пути к совершенству и очень еще далеки от него.
Приложение
[править]
ЖАТВЕННЫЕ МАШИНЫ.
1. Жнея-сноповязалка. Срезанный хлеб кладется на платформу и движением бесконечного полотна придвигается к вяжущему прибору, находящемуся с левой стороны.
2. Жатвенные машины с четырьмя ветвями грабель, кладущих срезанный хлеб на платформу и по временам сбрасывающих его кучками, достаточными для одного снопа.
3. Простая косилка, срезающая растения.
4. Передовица Грубинского.
5. Устройство ножа в жнеях и косилках (вид сверху).
6. Отвесный разрез «пальца» в то время, когда через его прорез проходит заостренная треугольная пластина.