قطعات گاوآهن

گاوآهن برگرداندار به عنوان یکی از ادوات خاکورزی مهم در کشاورزی از یک سری قطعات یدکی تشکیل شده است. این قطعات شامل سوک، آینه، جلو وارسوال، وارسوال، بغل وارسوال، برگه، میللنگ، ابرویی، پایه، پاشنه، چرخ گاوآهن و پیچ و مهره می باشد. یک سری از این قطعات با خاک به صورت مستقیم درگیر بوده و در نتیجه باید از جنس سختی ساخته شده باشند، مثل سوک و جلو وارسوال که قطعات سایشی گاوآهن محسوب می شوند. دیگر قطعات هر یک وظایف مهمی دارند ولی چون با خاک سخت خیلی درگیر نیستند، کمتر مصرف شده و نیاز به تعویض کمتری دارند. علاوه بر جنس قطعات، نحوه مصرف کشاورزان هم از قطعات اهمیت دارد. برای مثال چرخ گاوآهن، نباید به عنوان وسیله ای برای تنظیم عمق گاوآهن استفاده شود چون استهلاک آن زیاد شده و زودتر نیاز به تعویض قطعات آن می باشد. گاوآهن دو طرفه علاوه بر قطعات یدکی گفته شده، قطعات دیگری مثل جک و شیلنگ و سیستم هیدرولیک نیز دارد.

یک مدل از گاوآهن دوطرفه در شکل نشان داده شده است

مقدمه و اهداف خاکورزی

گاوآهن یکی از ادوات قدیمی و خاص در کشاورزی می باشد. در طول تاریخ کشاورزان برای شکستن لایه رویی خاک و نرم کردن سطح زمین برای کشت اقدام به خاکورزی نموده اند. یک سری اهداف مهم و کاربردی برای خاکورزی وجود دارد که در ادامه به آنها اشاره می شود. یکی از اهداف خاکورزی کنترل و مدیریت بقایای گیاهی می باشد. معمولا وقتی که محصول قبلی برداشت می شود یک سری بقایای گیاهی روی زمین برجای می ماند. محصولی مثل گندم و جو بقایا یا کاه و کلش زیادی بر جای می گذارند و با اینکه یک بخش زیادی از آن جمع آوری شده و برای تغذیه دام استفاده می شود ولی هنوز کاه و کلش برجای مانده قابل توجه است. با وجود این حجم از بقایا کشت کار سختی است مگر اینکه از ادوات کشت مستقیم استفاده شود که آن هم به عنوان یکی از روش های کشت مطرح می باشد. در کشت و خاکورزی مرسوم و سنتی نیاز است تا بقایا کمتر شود تا کشت صورت بگیرد. این بقایا یا باخاک مخلوط شده و یا به زیر خاک می رود که برای این کار از ادوات کشاورزی مثل گاوآهن برگرداندار استفاده می شود و یا در مواردی سوزانده می شود که روش درستی هم نیست. یکی از اهداف دیگر خاکورزی هوادهی به خاک است. هوادهی به خاک برای تأمین اکسیژن و هوا برای ادامه حیات میکروارگانیسم های خاک ضروری است همچنین برای تجزیه مواد الی هم لازم است. هوادهی خاک مخصوصا در باغات با عناوینی مثل پاکنی پای درختان رایج است. در تمام این موارد چه در زراعت و چه در باغ، از ادوات کشاورزی یا خاکورزی استفاده می شود. هدف بعدی که با خاکورزی دنبال می شود کنترل علف های هرز می باشد. علف های هرز نباید اجازه داده شوند که زیاد رشد کنند و به مرحله زایشی برسند. علف های هرز با ادوات خاکورزی قطع شده و به خاک برگردانده می شود یا با آن مخلوط می شوند. علف های هرز پس از قطع شدن می تواند به عنوان یک ذخیره برای تقویت ماده آلی خاک استفاده شوند که در اینجا نوع خاکورزی اهمیت بالایی دارد. البته روش های شیمیایی هم که استفاده از سموم مختلف می باشد در مبارزه با علف هرز کاربرد دارد اما این روش ها به دلیل آلوده کردن خاک و آب به ماده شیمیایی چندان توصیه نمی شود و روش های مکانیکی در مبارزه با علف های هرز که استفاده از ادوات می باشد ارجحیت دارد.

هدف های دیگری هم از خاکورزی وجود دارد که فقط عناوین آنها ذکر می شود و در جای دیگر مفصل توضیح داده خواهد شد. این اهداف عبارتند از؛ مخلوط کردن کود با خاک، مدیریت رطوبت خاک، کنترل حشرات خاک، کنترل دما برای جوانه زنی بذر، تأمین تماس مطلوب خاک و بذر، آماده کردن سطح زمین برای دیگر عملیات ها و کنترل فرسایش خاک می باشد.

اصول عملکرد گاوآهن برگرداندار

گاوآهن برگرداندار برای یک سری از اهداف خاکورزی مناسب می باشد و حتی می توان گفت جایگزینی برای آن نیست. اهدافی از خاکورزی که در آن گاوآهن برگرداندار قوی می باشد می توان به کنترل علف های هرز، هوادهی به خاک، کاهش رطوبت خاک، کنترل حشرات خاک و کاهش دمای خاک برای جوانه زنی بذر اشاره کرد. اما گاوآهن برگرداندار و مخصوصا استفاده مداوم یک سری اثرات منفی دارد که از آن جمله می توان به تخریب ساختمان و فرسایش خاک و همچنین کاهش ماده آلی خاک اشاره کرد.

مهمترین شاخصه در عملکرد گاوآهن برگرداندار نفوذ به داخل خاک و برگردان لایه ای از خاک تا عمق 30 سانتیمتر می باشد. هیچ وسیله دیگر به این شکل خاک را برگردان نمی کند. گاوآهن برگرداندار به دو دسته کلی یکطرفه و دو طرفه تقسیم بندی می شوند. گاوآهن برگرداندار یکطرفه فقط به سمت راست خاک را می ریزد و از همین جهت یک الگوی حرکتی خاص در زمین دارد و بدین شکل است که باید زمین قطعه بندی شده و ابتدا موازی با دو ضلع طولانی زمین شخم بخورد و در آخر سرزمین ها شخم زده می شود. گاوآهن برگرداندار دوطرفه به صورت پیوسته و رفت و برگشتی شخم می زند. این تفاوت در الگوی شخم، مهمترین تفاوت کاری دو نوع گاوآهن می باشد. از لحاظ ساختاری و اجزای تشکیل دهنده تفاوت زیادی با هم ندارند که در ادامه اشاره می شود.

قطعات گاوآهن

قطعات گاوآهن برگرداندار شامل سوک یا تیغه، آینه یا صفحه برگردان، جلو وارسوال، وارسوال، بغل وارسوال، برگه، میللنگ، ابرویی، پایه، پاشنه، چرخ گاوآهن و پیچ و مهره می باشد. سوک گاوآهن یک قطعه فرسایشی و مهم گاوآهن می باشد که به داخل خاک نفوذ کرده و کمی آن را برگردان می کند. یکی از پرمصرف ترین قطعات گاوآهن سوک آن می باشد. جنس سوک گاوآهن بسیار مهم است که باید مقاومت و دوام لازم را در مقابل خاک که جزء مواد بسیار ساینده طبیعت است داشته باشد. با توجه به شرایط کاری سوک گاوآهن، جنس آن هم باید سخت باشد و سایش برندارد و هم نرم باشد تا دچار شکستن نشود. چنین ویژگی در هیچ آلیاژی از آهن و کربن وجود ندارد. جنس سوک های موجود در بازار ایران از فولاد میکروآلیاژی یا فولاد ضدسایش می باشد که دوام و استحکام خوبی دارند. انواعی از سوک وجود دارد عبارتند از، سوک فولادی گاوآهن فرگوسن، سوک آلیاژی صادراتی گاوآهن فرگوسن، سوک گاوآهن فرگوسن از نوع سوپر در دو گرید A و B، سوک گاوآهن رومانی و سوک گاوآهن آلمان شرقی. این سوک ها از همان جنس فولاد ضدسایش یا میکروآلیاژی ساخته شده اند که در انواع گاوآهن های دوطرفه و یکطرفه کاربرد دارند و به تراکتورهای کشاورزی معمولی چهار سیلندر و شش سیلندر متصل می شوند. یک مدل سوک گاوآهن گلدانی هم وجود دارد که مناسب گاوآهن هایی است که به تراکتور گلدانی متصل می شوند.

یک مدل از سوک گاوآهن در شکل نشان داده شده است

قطعه یدکی دیگر گاوآهن آینه یا صفحه برگردان می باشد که کار برگردان کردن خاک به طور کامل را بر عهده دارد. خاک پس از شکسته شدن، بالا می آید و به آینه می رسد، در این حین خاک خرد شده و با زوایایی که صفحه برگردان دارد، زیر و رو می شود. بدین ترتیب که لایه رویی خاک به ته شیار رفته و لایه پایین خاک به رو می آید. چند ویژگی بر عملکرد مطلوب آینه گاوآهن تأثیرگذار است. زاویه و میزان پیچیدگی آینه، طول یا درازی آینه و ارتفاع آن از جمله این ویژگی هاست. پیچیدگی بیشتر خاک را بیشتر خرد کرده و برای سرعت های بالا مناسب است. طول آینه هر چه بلندتر باشد برای خاک های سنگین و سرعت بالا مناسب تر می باشد. و همچنین ارتفاع بلندتر آینه برای خاک های سبک مناسب تر می باشد. آینه در قطعات گاوآهن استهلاک کمی دارد و کمتر به تعویض نیاز پیدا می کند. یک مدل آینه برای گاوآهن برگرداندار معمولی و یک مدل آینه گاوآهن گلدانی در بازار وجود دارد.

یک مدل از آینه گاوآهن در شکل نشان داده شده است

قطعه بعدی در لوازم یدکی گاوآهن، جلو وارسوال می باشد. جلو وارسوال یا پیشانی یک قطعه قابل تعویض بوده که به جلوی وارسوآل پیچ شده و جلو آینه هم قرار می گیرد. جلو وارسوال چون با خاک سخت که هنوز شکسته نشده در گیر می باشد، زودتر دچار سایش شده و نیاز به تعویض پیدا می کند. مخصوصا جلووارسوال، یک امکان برای گاوآهن جدیدتر می باشد چون در صورتی که آینه به صورت کامل یک تکه بود مثل گاوآهن های قدیمی تر، با سایش جلو آن، لازم بود که کل آینه عوض شود و هزینه زیادی را برای کشاورز ایجاد می کرد. ضمن اینکه خاک برگردان گاوآهن فرگوسن و خاک برگردان گاوآهن رومانی از اسامی رایج در بازار برای آینه می باشد.

قطعه بعدی که جزء لوازم یدکی گاوآهن می باشد وار سوال یا تنه و یا سینه گاوآهن می باشد. وار سوال در خیش گاوآهن نقش شاسی خیش را ایفا می کند. چون دیگر قطعات از قبیل سوک، جلووارسوال و بغل وارسوال و آینه به وارسوال پیچ می شود. خود وار سوال هم به پایه گاوآهن پیچ می شود. وار سوال یک قطعه سه وجهی بوده و به خیش هم حالت سه وجهی می دهد. صفحات وارسوآل به همدیگر جوش خورده اند. استحکام وارسوال و جوش های آن از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که در استحکام کل خیش و گاوآهن تأثیرگذار است.

بغل وارسوآل یا کفش از جمله دیگر قطعات گاوآهن بوده که محل اتکای خیش و گاوآهن می باشد. بدین شکل که بغل وارسوال روی زمین قرار گرفته و به گاوآهن ثبات می دهد و باعث می شود تا زیادی به داخل خاک نفوذ نکند و بتواند به صورت مستقیم پشت تراکتور حرکت کند. بغل وارسوال با دیوار و کف شیار در تماس است و به وارسوآل پیچ می شود. جنس بغل وارسوال از فولاد CK45  یا CK60 می باشد. بغل وارسوآل خیش آخر در گاوآهن های، بغل وارسوال بلند و بغل وارسوال مابقی خیش ها، بغل وارسوال کوتاه می باشد. خیش آخری چون تحمل وزن زیادی از گاوآهن را دارد، طول بلندتری هم دارد.

یک نمونه از بغل وارسوآل در شکل نشان داده شده است

میل لنگ گاوآهن که بیشتر در گاوآهن های تسمه ای کاربرد دارد چند کار را انجام می دهد. یکی اینکه باعث اتصال راحت تر گاوآهن به تراکتور می شود. دیگر اینکه چون می تواند بچرخد، زاویه سرعقب گاوآهن با جهت پیشروی تراکتور را تغییر می دهد که منجر به تغییر در عرض کار گاواهن می شود. تغییر در عرض کار در بازه 5 تا 10 سانتیمتر امکان پذیر است. ضمن آنکه به صورت کشویی هم چپ و راست می شود تا در صورت نیاز با چرخ های عقب تراکتور تنظیم شود.

ابرویی یا کلش برگردان جزء قطعات گاوآهن بوده که در تکمیل کار گاوآهن نقش دارد. ابرویی باعث می شود تا خاشاک و بقایای گیاهی کامل تر برگردان شوند و به ته شیار بریزند. مخصوصا در مواقعی که خاشاک زمین زیاد باشد استفاده از آن ضروری تر است. اسامی دیگری هم برای ابرویی از قبیل صفحه خاشاک یا تخته خاشاک وجود دارد.

پایه گاوآهن رابط بین وارسوآل یا خیش و شاسی می باشد. استحکام پایه از اهمیت زیادی برخوردار است. تمام فشارها و بار از طرف خاک بوسیله خیش به پایه و شاسی وارد می شود. پایه هر چه بلندتر باشد، فشار بیشتری هم باید تحمل کند. به همین دلایل برای حفاظت از پایه ها، مکانیسم پیچ برشی معمولا در گاوآهن ها وجود دارد. پیچ برشی از جنس ضعیف تری نسبت به دیگر قطعات گاوآهن ساخته شده است و در برخورد خیش با موانع یا بار و سختی خاک، ابتدا پیچ بریده می شود و پایه و خیش ها به عقب برمی گردد و بدین ترتیب از خم شدن یا تاب برداشتن محافظت می شود. ضمن اینکه برای استحکام بیشتر، پایه فولادی گاوآهن سخت کاری شده در بازار وجود دارد.

پایه گاوآهن برگرداندار در شکل نشان داده شده است

پاشنه گاوآهن به انتهای بغل وارسوآل خیش آخر بسته می شود و کمک می کند تا مستقیم پیش برود و در انجام وظایف بغل وارسوآل به طور کامل کمک می کند.

چرخ های گاوآهن بیشتر در گاوآهن سنگین و با تعداد خیش بیشتر مثل گاوآهن چهار خیش کاربرد دارد. ثسمت جلوی گاوآهن های سنگین تر توسط تراکتور حمل می شود و قسمت عقب گاوآهن حین کار توسط چرخ حمل می شود. به جهت همین تحمل وزن، از این چرخ برای تثبیت عمق شخم استفاده می شود تا مواقعی که خاک نرم می شود، چرخ مانع از آن شود که گاوآهن توسط وزن خود به زمین فرو برود. دقت شود که از این چرخ برای کم یا زیاد کردن عمق شخم استفاده نشود چرا که عمق شخم توسط ساق وسط از اتصال سه نقطه تراکتور کنترل می شود. چرخ گاوآهن در بازار به صورت چرخ گاوآهن بدون بست و چرخ گاوآهن با بست و روبند عرضه می شود. یکی از موارد استفاده چرخ در گاوآهن های دوطرفه چهار خیش می باشد.

قطعاتی که تاکنون گفته شد بین گاوآهن دوطرفه و یک طرفه مشترک می باشد. گاوآهن دو طرفه چون به صورت هیدرولیکی در پایان مسیر شخم خود تغییر جهت می دهد، یک سری قطعات دیگر مثل جک و شیلنگ و یا شیر اضافه بر اینها دارد.