گاوآهن

یک نمونه از متداول ترین گاوِآهن های ایران که قسمت های مختلف ان هم نمایش داده شده است.(شکل1)

گاوآهن یکی از مهمترین ادوات و تجهیزات کشاورزی و باغبانی است. با توجه به اینکه خاکورزی در اکثر مناطق ایران به صورت مکانیزه انجام می شود، استفاده از گاو آهن بسیار متداول است و فروش بالایی در کل کشور دارد. گاو اهن خاک را خرد کرده و زیر و رو می کند. از نظر مبارزه با علف های هرز و آفات خاک یک وسیله بسیار خوب محسوب می شود ولی با توجه به اقلیم گرم و خشک اکثر مناطق ایران، استفاده از آن به تدریج موجب فرسایش خاک و تخریب ساختمان خاک می شود. قسمت های اصلی گاوآهن بنوان شامل شاسی، پایه ها و خیش یا ابزار خاکورز می باشد. خیش هم از یک سری اجزای کوچکتر ساخته شده است که عبارتست از سوک ها، صفحه برگردان، تنه، کفش و پاشنه. سوک ها خاک را می شکافند و درون خاک نفوذ می کند و صفحه برگردان خاک را برمی گرداند که در این حین توده ها و کلوخ های خاک شکسته می شود. مجموعه کفش و پاشنه هم موجب تکیه گاه و مستقیم پیش رفتن گاو آهن می شود.

گاو اهن یا همان گاوآهن برگردان دار یکی از قدیمیترین ادوات کشاورزی و خاکورزی است و البته از مهمترین آنها هم به شمار می آید. این وسیله چون خاک را برمی گرداند و به یک سمت میریزد، گاوآهن برگردان دار گفته می شود. اما در اصطلاح عامه و بازار بیشتر به گاو آهن مشهور است. ریشه گاو آهن بر میگردد به هزاران سال پیش، که کشاورزان اولیه از وسیله ای چوبی که برای خود ساخته بودند و با استفاده از دام، آن را روی زمین می کشیدند و تا حدی خاک را می شکافتند و زیر و رو می کردند. به تدریج و با پیشرفت صنعت و علم، گاو آهن تکمیل تر و خیش آن آهنی و فولادی شد.

فردی به نام جان دیر که یک آهنگر ماهر بود و در کارگاه خود گاو اهن هم تولید می کرد، متوجه شد که گاو آهن های چدنی در خاک چمنزار سخت در منطقه ایلینوی آمریکا خوب کار نمی کنند. او به یادآورد که قبلا در خیاطی پدرش در راتلند، سوزن ها را با عبور از شن و ماسه صیقل می داد. دیر به این نتیجه رسید که یک گاوآهن ساخته شده از فولاد صاف و صیقلی، صفحه برگردانی که خاک به راحتی روی آن حرکت کند و برگردد، بهتر می تواند شرایط خاک دشت، به ویژه خاک رس چسبنده آن را خاکورزی کند.

جان دیر در اوایل سال 1838، اولین گاو آهن فولادی خود را تکمیل کرد و آن را به یک کشاورز محلی به نام لوئیس کراندال فروخت که به سرعت خبر موفقیت خود را با گاو آهن دیر منتشر کرد. پس از آن، دو همسایه به زودی به دیر سفارش دادند. در سال 1841، دیر سالانه 75 تا 100 گاو آهن تولید می کرد. تا سال 1855، کارخانه دیر بیش از 10000 گاو آهن از این قبیل را فروخت. آن را به عنوان “گاوآهنی که دشت را شکست” می شناختند. با اینکه گاو اهن ها از فولاد نسبتا صیقلی ساخته می شدند، اما همچنان کار بر روی انها ادامه داشت تا اینکه جنس آن ها نسبت به قبل صیقلی تر شد و خاک خیلی راحت تر روی آن سُر می خورد و کمتر می چسبید.

با این حال، کار با دام برای کشش گاو اهن بسیار سخت و زمان بر بود به طوری که برای شخم نیم هکتار بیش از 100 ساعت کار پیوسته لازم بود. به تدریج و با ساخت تراکتور، از آن به عنوان یک تأمین کننده توان در کشاورزی استفاده شد و کمک بسیار زیادی به کشیدن ادوات و مخصوصا گاو اهن کرد. گاوآهن بیشترین توان کششی را لازم دارد به همین دلیل کشیدن آن انرژی بسیار زیادتری از سایر ادوات لازم دارد.

اهداف، کاربرد و ویژگی های گاوآهن

گاوآهن های امروزه وسیله ای است که با آن سطح سفت خاک و لایه های زیرین را به جهت آماده سازی زمین برای کشت می شکافند. در کشاورزی هرنوع عملیات روی خاک را خاکورزی می نامند. گاو اهن جزء اولین وسایل خاک ورزی بشمارمی آید (خاک ورزی اولیه) و بعد از ان در صورت نیاز از سایر ادوات جهت آماده سازی هرچه بهتر زمین برای کاشت (خاک ورزی ثانویه) استفاده می گردد. قسمت خاک ورز این گاوآهن پس از شکافتن خاک در عمق حدود 30 سانتی متری، آن را بالا می آورد و به رو می ریزد و در عوض خاک رو را زیر می برد. در واقع گاو اهن برگرداندار علاوه بر شکافتن خاک آن را زیرورو نیز می کند. امرزوه متخصصین حوزه کشاورزی اذعان دارند زیرورو کردن خاک بخصوص در سال های زیاد، برای زمین کشاورزی مضر است و استفاده از این وسیله را پیشنهاد نمی کنند.

انواع گاوآهن

یک مدل گاوآهن کششی که چرخ های جلو و عقب کل وزن گاو اهن را تحمل می کنند.(شکل2)

گاوآهنها را به روش های مختلف می توان تقسیم بندی کرد. معمولترین تقسیم بندی گاو اهن از نظر نحوه اتصال به تراکتور می باشد. بر این مبنا گاو اهن ها به سه دسته

سوار، نیمه سوار و کششی تقسیم می شوند. تراکتورهای اولیه اتصال سه نقطه نداشتند و گاوآهن به صورت کششی به تراکتور وصل می شدند. تا قبل از این، تراکتور ها ادوات و گاو اهن را فقط می توانستند به دنبال خود بکشند و گاوآهن به مال بند تراکتور متصل می شدند. بعضی ادوات یک چرخ هم داشتند که مقداری از وزن آنها را تحمل کند. اما مشکل درست زمانی بود که تراکتور به مانعی برخورد می کرد و یا لازم بود در یک خاک سنگین کار کند. در این مواقع تراکتور بکسوات زیادی میکرد و پیشروی کمی داشت و یا قسمت جلوی تراکتور از زمین بلند می شد.

این مشکل را سعی کردند با آج تیزتر و بلند تر و سنگین کردن تراکتور و چرخ های آن حل کنند. اما مساله ای که وجود داشت آن بود که تراکتور از شدت سنگینی در زمین فرو می رفت. اما هری فرگوسن این مشکل را حل کرد. او با ایده درخشان اتصال سه نقطه و اضافه کردن آن به تراکتور باعث شد این مشکل به اندازه زیادی رفع گردد. اتصال سه نقطه با سوار کردن ادوات به تراکتور و انتقال وزن به جلوی آن باعث استقرار و کشش بیشتر تراکتور در شرایط مختلف می شود. بدین ترتیب تراکتورهای سبک و کوچکتر هم توانستند توان کششی خوبی داشته باشند و بهتر ادوات را به دنبال خود بکشند.

امروزه، سه نوع گاو اهن از نظر نحوه اتصال به تراکتور وجود دارد. سوار که به سه نقطه اتصال تراکتور وصل می شود، نیمه سوار که به دو بازوی پایینی وصل می شود و معمولا یک چرخ هم در انتها دارد و گاواهن کششی که به مالبند تراکتور وصل شده و فقط تراکتور آن را به دنبال خود می کشد و معمولا دارای دو یا سه چرخ می باشد. متداول ترین گاوآهن در ایران گاوآهن سوار می باشد و دو نوع دیگر به ندرت یافت می شود. گاوآهن های سوار مانورپذیری بالایی داشته، فرمانگیری تراکتور در حین کار راحت تر است، اما چون وزن آن به طور کامل توسط تراکتور حمل می شود، در عرض های کم و در حد 3 تا 5 خیش معمولا موجود هستند و نمی توان آنها را عریض ساخت. گاوآهن های کششی نسبت به سوار معمولا یکنواختی عمق کار بهتری در مزرعه داشته و همچنین تعادل تراکتور در حین کار بهتر صورت میگیرد منتها فرمان گیری سخت تری دارند. گاو اهن نیمه سوار هم عملکرد بسیار خوبی در زمین هایی دارد که در آنها پستی و بلندی زیاد است.

یک مدل گاوآهن نیمه سوار که قسمت جلوی آن توسط تراکتور و قسمت عقب توسط چرخ حمل می شود.(شکل3)

اجزای گاوآهن

گاو اهن از سه قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتست از شاسی، پایه و خیش یا قسمت خاکورز. خود خیش از قطعات مهمی ساخته شده است که اجزای اصلی هستند و عبارتند از سینه، تیغه، صفحه برگردان، کفش و پاشنه.

شاسی

شاسی گاوآهن قسمت مهمی در گاو آهن است که تحمل وزن و فشارهای وارده بر کل گاو آهن را می کند. اندکی انحراف یا تاب خوردگی در شاسی، منجر به عدم کارایی مطلوب گاوآهن می شود. به طور عمده دو نوع شاسی گاواهن در بازار موجود است؛ شاسی قوطی و تسمه ای. معمولا شاسی قوطی از تسمه ای استحکام بیشتری دارد. در قوطی هم اگر دو نبشی به هم جوش خورده باشند از قوطی صنعتی آماده استحکام بیشتری دارد.

پایه گاواهن

یک قسمت مهم از گاو اهن پایه های آن می باشد که خیش یا ابزار خاکورز در گاو آهن به وسیله این پایه ها به شاسی متصل می شوند. پایه ها در گاو آهن های برگرداندار تقریبا دو نوع کلی دارند که عبارت هستند از پایه کمانی و پایه معمولی که در شکل 1 پایه ها از نوع معمولی هستند. بر اساس مطالعات و تجربیات اهل فن، پایه های کمانی مقاومت بیشتری دارند و دیرتر و خیلی سخت تر تغییر شکل میدهند یا پیچیده می­­شوند. این مطلب مقاوم تر بودن نوع کمانی رو برای کار در زمین­های سنگلاخی و یا خاک سخت، مناسب­تر میکند.

تیغه یا سوک

تیغه یا سوک یک وظیفه بسیار مهم در گاو اهن دارد. این تیغه است که خاک را می شکافد و درون خاک نفوذ می کند و تا حدی خاک را بر میگرداند. از این روی ویژگی های آن بسیار حائز اهمیت است. تیغه ها، به شکلها و اندازه های متفاوت و متناسب با شرایط مختلف کار، طراحی شده اند. شکل تیغه به شکل بدنه ( مجموعه تیغه و صفحه برگردان ) بستگی دارد. به نحوی که با صفحه برگردان به صورت قطعه واحدی در می آید. از این رو در تیغه های مختلف مشخصاتی چون زاویه و شکل نوک تیغه، ابعاد تیغه، شکل لبه برنده و بال تیغه و انحنای خفیف سطح رویی آن تابع شکل کلی بدنه و مورد کاربردی است که برای آن در نظر گرفته شده است.

با این حال در ساخت سوک، قابلیت تطبیق آنها با انواع مختلف خیش­ها مد نظر قرار می گیرد. از نظر شکل کلی تیغه، انواع ساده، ذوزنقه ای شکل، نوک منقاری، گوشه دار و دیلم دار قابل تمایز هستند. انتخاب جنس مناسب برای تیغه به دلیل وظیفه سنگین و شرایط خاص محیط فعالیت تیغه از اهمیت خاصی برخوردار است. تیغه باید به ضربه و به سایش مقاوم باشد. ضربه نسبت به برخورد با اجسام سخت در خاک و سایش نسبت به خود خاک تعریف می شود. خاک یکی از ساینده ترین مواد طبیعت است به دلیل کوارتز موجود در آن. این دو صفت در هیچ آلیاژی از آهن و کربن جمع پذیر نیست؛ چرا که مقاومت به ضربه نرمی فولاد را و مقاومت به سایش، سختی آن را طلب می کند. از این رو برای ساخت تیغه نوعی از فولاد توصیه می شود که هم به سایش و هم به ضربه مقاومت نسبی داشته باشد. درصد کربن و عناصر دیگر، میزان سختی و حداقل استحکام در مقابل ضربه در چنین فولادی چنان است که ضمن تأمین نیازهای مورد بحث در صورت لزوم فولاد با آهنگری یا جوشکاری قابل تعمیر و ترمیم باشد.

صفحه برگردان- (آینه)

صفحه برگردان نیز مانند تیغه به دلیل وظیفه خاصی که بر عهده دارد و شرایط مخصوصی که در حین کار با آن مواجه است باید در شکل­ها و ابعاد معین و از جنس خاصی طراحی و ساخته شود. البته بر خلاف تیغه، که در آن انتخاب جنس مهمتر از فرم و شکل است، در صفحه برگردان انتخاب فرم و شکل مناسب برای صفحه برگردان و یا اساسا نوع خیش، به دلیل تنوع شرایط کار دارای اهمیت بیشتری است.

سرش و گردش خاک بر روی صفحه برگردان سبب فرسایش (به خصوص در محل پیشانی)، گرما و فشار قابل ملاحظه ای در روی صفحه می شود. جنس صفحه برگردان باید چنان انتخاب شود که جریان خاک با کمترین اصطکاک ممکن و بدون چسبندگی از روی آن عبور کند و در عین حال فشارهای وارد شده را تحمل کند. ضخامت معمول صفحه برگردان حدود 8 میلیمتر است.

سینه – (اصطلاح بازاری وارسوال)

سینه در مرکز خیش قرار دارد، و تمام قسمت های دیگر خیش به آن متصل می شود. سینه که به آن تنه هم میگویند شکل گوه ای مانند خیش را تامین می کند. قطعه ای اغلب فولادی و دو وجهی است که در حکم ستون فقرات خیش است. سینه به پایه پیچ می شود و بقیه قسمت های خیش شامل تیغه، صفحه برگردان و کفش به سینه بسته می شوند(شکل 1). با توجه به نقشی که این قطعه به عهده دارد، طراحی آن به لحاظ شکل و جنس اهمیت دارد. در بعضی از نمونه های گاوآهن برگرداندار، تنه و پایه به شکل یک قطعه واحد ریخته گری از جنس چدن می باشند.

در این شکل سینه یا وارسوال و کفش یا بغل وارسوال نمایش داده شده است.(شکل4)

کفش – (بغل وارسوال)

کفش قطعه ای فلزی، تسمه مانند و طویل است که معمولا به وسیله پیچ و مهره به قسمت پایین سینه متصل می شود و در حقیقت یک طرف گوه خیش را تشکیل می دهد. کفش نیروهای کناری وارد شده از طرف قطعه خاک شیار و بر اثر برگردانده شدن خاک را جذب می کند و موجب تعادل گاو آهن در هنگام سکون و حرکت می شود. در نگهداری مستقیم گاوآهن در پشت تراکتور کمک کرده و در امتداد دیوار شیار شخم حرکت می کند (شکل 1).

کفش های فولادی با صفحات پشت و رو شونده (یعنی صفحاتی روی کفش پیچ می شود تا در شرایط ساینده مثل سرعت زیاد اول این صفحه ساییده شود. یک طرف که ساییده شد باز شده و طرف دیگر بسته می شود) در خیش هایی به کار می رود که در شرایط معمولی شخم با سرعت زیاد کار می کنند. برای دوام بیشتر صفحات پوششی را می توان پشت و رو کرد (شکل 3).

در این شکل کفش و صفحه سایشی دو طرفه آن نمایش داده شده است.(شکل5)

پاشنه -پاشنه بغل وارسوال

پاشنه قطعه ای است که به انتهای کفش متصل می شود. خیش روی آن میلغزد و در حقیقت مرکز اتکای واقعی گاو آهن می باشد. هر اندازه گاو آهن سنگین تر و طول کفش زیادتر باشد وجود پاشنه واجب تر و اندازه آن هم بزرگتر است. کف پاشنه متناسب با وزن گاو آهن پهن تر از کف کفش ساخته می شود. پاشنه می تواند به طور ثابت یا متحرک به طرف بالا و پایین در یک مفصل با کفش مربوط شود (شکل  6). جنس پاشنه به دلیل لزوم مقاومت آن به سایش اغلب چدنی و محل استقرار آن اغلب به صورت عمودی قابل تنظیم است.

کفش های طویل همراه با پاشنه تنظیم شونده معمولا در خیش عقبی گاو آهن های سوار استفاده می شوند. پاشنه را می توان به طور عمودی تنظیم نمود. می تواند با داشتن اتصال شیاری، بالا یا پایین شده و سپس پیچ ها سفت شود. تا بر روی کف شیار کمتر اثر گذارده و در کنترل عقب گاو آهن کمک کند.

پاشنه کفش که یک قطعه سایشی و قابل تعویض است در هر دو شکل نمایش داده شده است.(شکل6)

انواع گاوآهن از نظر ابعاد وسیله

گاواهن باغی

گاو آهن های کوچک تر یا با تعداد خیش کمتر که تراکتورهای باغی توانایی کشیدن آن را دارند و مختص اتصال به تراکتورهای باغی هستند را گاوآهن باغی می نامند.

گاواهن زراعی

گاواهن های بزرگتر از سایز باغی را که به تراکتورهای زراعی وصل می شوند را گاوآهن زراعی می گویند.

انواع گاواهن از نظر ارتفاع پایه

گاوآهن پایه کوتاه

پایه این نوع گاو آهن نسبت به بقیه انواع کوتاهتر بوده و حدود 55 سانتی متر است.

گاواهن پایه بلند

پایه این نوع گاو اهن نسبت به بقیه انواع بلندتر بوده و حدود 65 سانتی متر است.

گاوآهن پایه متوسط

اندازه پایه این نوع گاو اهن بین دو مدل قبلی بوده و حدود 60 سانتی متر است.

لازم به ذکر است این اندازه ها از پایین ترین قسمت تا زیر شاسی است. هرچه پایه کوتاه تر باشد، فشار کمتری به پایه و شاسی وارد میشود. اما در زمین هایی که خار و خاشاک زیاد است، بخاطر اینکه این خاروخاشاک به گاو آهن گیر نکند از نوع پایه متوسط یا بلند استفاده می شود.

کشاورزان عزیز می توانند برای استعلام قیمت گاوآهن و همچنین خرید گاوآهن با کارشناسان بنوان در ارتباط باشند.