Почему мы так долго ждали изобретения молотилки и наступления промышленной революции? / Хабр

Из книги «Рост индустриального искусства» 1892 года

Съедобные семена спелой пшеницы заключены в оболочку. И после сборки урожая, прежде чем их можно будет перемолоть в муку, сделать из них кашу или посадить в поле для получения урожая следующего года, с них необходимо удалить шелуху. Этот процесс называется молотьбой, или обмолотом.

Оболочка у семян прочная, поэтому молотьба требует много усилий. Традиционно её проводили при помощи цепа. Цеп – это просто короткая палка, соединённая с длинной верёвкой или цепью. Зерно разбрасывали по земле и били по нему палкой, чтобы вскрыть оболочку.

Среди других методов можно упомянуть «вытаптывание», когда деревенский скот топтался копытами по зёрнам или протаскивал по ним специальные салазки (по-латыни они назывались tribulum, и от этого слова в английском произошло tribulation, что означает «несчастье», «бедствие»).

Вытаптывание

Иногда зёрна тёрли о проволочное сито или засыпали в мешок и били по нему камнями. По-английски молотьба будет threshing, а архаичное написание этого слова – thrashing, что в современном языке означает «взбучка», «порка».

Поскольку молотьба была одним из наиболее энергозатратных этапов сбора пшеницы, она естественным образом требовала механизации. Молотилка – относительно простое устройство – как и хлопкоочистительная машина, челнок или велосипед, оно не требовало никаких научных открытий. И тем не менее, молотилки практически нигде не использовались вплоть до конца XVIII века в Британии и начала XIX века – в США.

Возникает вопрос: почему мы так долго ждали изобретения молотилки?

Ранние заявки и концепции

Нет, не потому, что никому не приходило в голову механизировать обмолот. Принято считать, что промышленная революция оказалась небывало изобретательной эпохой, по сравнению с которой предыдущие года в упор не видели изобретений. Однако стоит вспомнить, что и до XVIII века случались изобретения, многие из которых затем повсеместно использовались – особенно, когда они помогали в самых необходимых экономических процессах. Ткацкий станок и печатный пресс появились за несколько столетий до молотилки, и не сказать, чтобы кто-то из них был гораздо проще её [В России мастеровые Андрей Терентьев и Моисей Крик «придумали, как хлеб водою молотить» в 1655 году. В Измайловской вотчине царя Алексея Михайловича они построили молотилку с цепами и ступами, действовавшую от водяного колеса. / прим. пер.].
Молотилка упоминается в английских патентах ещё в 1636 году (с исторической точки зрения – почти сразу после работ Галилея и Фрэнсиса Бэкона). Сэр Джон Кристофер ван Берг, рыцарь Моравийский (сегодня это часть Чехии), сбежав от религиозных войн в Германии под протекцию английского короля Карла I, предложил ему и всей Англии свои идеи по поводу «различных механических инструментов и конструкций, работающих посредством весов». По современным стандартам патент получился слишком обширным и туманным. В нём перечислялось невероятное разнообразие машин: для накачки воды, стирки одежды, готовки мяса, раздувания кузнечных мехов, дноуглубления рек, подъёма затонувших кораблей, измерения расстояний и глубин – практически для всех механических задач. Ближе к концу списка упоминается изобретение «возбуждаемое ветром, водой или же лошадьми для чистого обмолота кукурузы (зерна), посредством которого множество теряемого ныне урожая можно сохранить, получая солому с качеством сена». В то время патенты не требовали подробных описаний, диаграмм или моделей, поэтому непонятно, как подобная машина могла работать, и было ли вообще это изобретение реальным. Суть в том, что уже к началу XVII века молотилка казалось нужной и возможной.

Почему бы и нет? Помол зерна в муку был механизирован водяными мельницами ещё в древнем Риме. Процесс обмолота был достаточно похож, так что мельница схожего рода вполне справилась бы и с ним. Через сто лет после ван Берга изобретатели на самом деле начали работать над этой задачей. Майкл Мензис из Шотландии запатентовал молотилку в 1734 году, а кроме него в XVIII веке было и ещё несколько попыток.

Так почему ни одна из этих машин не распространилась широко?

Как сделать молотилку для зерна своими руками

Компактные молотилки используются для обмолота зерновых культур на частных фермах.

Они удобнее и практичнее больших комбайнов, если речь идет об обработке небольшого объема зерна.

Молотилку можно не только купить, но и сделать самостоятельно из подручных материалов.

1 Устройство молотилки
2 Самодельные молотилки

Устройство молотилки

Обмолот, для которого используются аппараты, означает отделение зерен от колосьев, измельчения колосьев и извлечения зерна из полученной массы.

Эффективность молотилок определяется по собранному урожаю, оставленным в поле колосьям, недомолоту или неполному извлечению зерна.

Высокопроизводительные аппараты обрабатывают и сохраняют до 99% сырья.

Для продуктивной работы устройства важна влажность пшеницы, ржи или кукурузы. Оптимальная влажность — от 15 до 20%. Основные составляющие аппарата:

Бункер для приема сырья,
Рабочая камера с барабаном и декой,
Транспортер поступаемого сырья,
Устройство для выделения зерен из полученной соломы и удаления их из рабочей камеры.

Сырье поступает в бункер, и разделяется на три части: мякина, солома и зерно.

В соломотрясе происходит отделение соломы, а мякина с зерном подвергается дальнейшей обработке.

Цельное зерно очищается от пленки и грязи, и выдувается из барабана при помощи потоков воздуха от вентилятора.

Более простые модели могут не иметь встроенного вентилятора, и из полученной массы зерно приходится высеивать вручную.

Самодельные молотилки

Молотилку своими руками можно сделать двумя способами. Один из них предполагает крепление аппарата к раме, второй позволяет изготовить устройство с вентилятором.

Молотилка на раме

Работы начинают с изготовления металлической рамы. Обычно ее делают из прочного уголка. Средние размеры рамы:

Длина: 75 см,
Ширина:60 см,
Высота: 100 см.

Барабан делают из отреза металлической трубы, диаметром 18 см и длиной около 65 см.

Крепят его ближе к середине рамы, а вдоль барабана монтируют шесть рядов по двадцать стальных зубьев.

Расстояние между зубьями — около трех сантиметров. Рекомендуемые размеры:

Диаметр: 1,2 см,
Длина: 5 см.

Барабанный вал удерживается двойными подшипниками. А над ним навариваются несколько металлических прутьев.

Очень важно, чтобы длина зубьев была на два сантиметра больше, чем прутьев.

Это обеспечит более качественный захват обрабатываемой массы.

Каркас бункера для приемки сырья делают деревянным, а ребра укрепляют металлическим уголком. Ставят каркас над барабаном, а под ним — жестяной поддон для выхода уже измельченного сырья.

Работу устройства обеспечивает двигатель, мощностью около 1500 оборотом в минуту.

Увеличить скорость вращения вала до трех тысяч оборотов можно, если установить на мотор шкив, размером в два раза больше, чем установлен на валу.

Самодельная молотилка с вентилятором

Изготовление начинают со сборки корпуса из листа стали. Переднюю стенку корпуса и бункер для приемки сырья делают съемным. В переднюю часть рабочей камеры помещают молотильный барабан.

Изготовить его можно также из отреза трубы, диаметром около 18 см. В принимающем бункере нужно обязательно сделать клапан, который будет нижним концом входить в горловину рабочей камеры.

Это предотвратит нежелательный выброс сырья при загрузке.

Вал проходит через все устройство аппарата и является важным связующим звеном.

Делают его из прочной стали, а на продольной оси при помощи фрезы выпиливают сквозную щель.

В нее устанавливают эластичные деревянные бичи, располагая их с небольшим смещением для лучшего продвижения массы. С другой стороны вала приваривают вентилятор.

Во время работы деревянные бичи бьют по обрабатываемому сырью, зерно и мякина попадает в потоки воздуха,и выносятся наружу. В молотилке предусматривают установку сменной деки в виде решетки.

Форма может быть как продолговатой, так и квадратной. Если планируется обмолот твердых сортов ржи и пшеницы, то лучше использовать стальную решетку, с ячейкой 7*16 мм.

Для более мягкого зерна можно применить капроновую решетку, с ячейкой 6*10 или 10*16 мм.

Под декой делают специальную прорезь, функцией которой является отделение растительных волокон от зерна. Также данная конструкция увеличивает скорость проходящего потока воздуха.

В нижней части аппарата монтируют сменный ящик из металла или дерева, а над ним приваривают вертикальный лист фанеры или жести.

Для регулирования потока воздуха у прорези устанавливают небольшую заслонку.

Работает устройство от обычного двигателя, дающего за минуту работы около 1800 оборотов.

Что такое молотилка?

У многих людей, молотилка ассоциируется с элементом зерноуборочного комбайна. Однако не стоит забывать про отдельные агрегаты, которые предназначены для обмолота сельскохозяйственных культур.

На первый взгляд, такая техника в хозяйстве не нужна, ведь есть специализированные машины, которые выполняют уборку и обмолот зерновых культур. Если взглянуть на ситуацию, с другой стороны, становится, очевидно, что комбайны подходят только для больших площадей.

Как быть фермерам или владельцам приусадебных участков, имеющих сравнительно небольшие площади посева? Здесь использование комбайна невозможно: крупногабаритная техника не сможет развернуться на небольшом участке.

Кроме того, затраты на обслуживание техники не оправдаются собранным урожаем. В этом случае на помощь приходят компактные молотилки, с которыми мы вас познакомим.

Особенности конструкции

Все модификации молотилок работают по одному принципу: агрокультуры подаются в бункер обмолота, на выходе получается очищенный продукт.

Отсюда можно выделить основные элементы конструкции: барабан с подбарабаньем, соломотряс и битерное устройство.

Некоторые модификации состоят из многоступенчатой системы очистки, которая включает вентилятор, элеватор и решётный стан. Давайте рассмотрим агрегаты, предназначенные для обработки различных культур.

Для зерна

Продуктивность такой техники напрямую зависит от сложности конструкции. Сложные агрегаты помимо обмолота могут выполнять дополнительные функции, вплоть до сортировки очищенного продукта. Вот как это выглядит:

На первом этапе, растительная масса подаётся в бункер обмолота. После этой процедуры получается малопригодная к употреблению смесь, состоящая мякины, зерна и соломы.
Данная смесь поступает на соломотряс, где происходит фракционное разделение. Здесь отсеивается солома, а мякина и зерно поступает в последующую обработку. Обычно это вентилятор, дополненный несколькими решетчатыми станами. Здесь удаляются лишние примеси: повреждённое зерно, остатки грунта и растительные частицы.
Очищенное зерно отправляется на следующую ступень – полировку. Здесь удаляются плёнки и прилипшие частички грязи. Зерно на полировку подаётся посредством элеватора.

Проблемы с надёжностью

Одна из подсказок следует из отчётов об испытаниях ранних прототипов.
Некоторые подобные машины просто ломались. Про одну из машин Мензиса один историк писал: «вследствие большой скорости, необходимой для достижения идеального результата, машины эти вскоре ломались, и изобретение впало в немилость». Ещё одну такую машину испытывали в Шотландии в конце XVIII века, однако «всего через несколько минут модель разорвало на кусочки».

А когда они не ломались, они часто не могли нормально работать. В испытаниях 1753 года обнаружилось, что машина «отрывает ростки ячменя и пшеницы, вместо того, чтобы очищать зерно, и в лучшем случае подойдёт для овса». Во время другой попытки в конце XVIII века выяснилось: «Вследствие опытов над этим агрегатом он показал себя дефективным, как произведя слишком мало работы за отведённое время, так и повредив зерно, к тому же и сам видимо пострадал, и тем значительно снизил свою рыночную ценность».

В целом историк Макклиланд пишет, что молотилки конца XVIII – начала XIX веков находились «среди самых сложных и дорогих сельскохозяйственных агрегатов Америки и Британии. Высокая их стоимость и частые поломки не способствовали их быстрому принятию, когда ‘наименьшей их неисправностью была смерть машины целиком’ ». Он пишет о том, что и Вашингтон, и Джефферсон интересовались молотилками, но:

Машина Вашингтона, построенная по планам Уильяма Букера, вскоре продемонстрировала неудовлетворительные результаты. У машины Мэриленда, построенной с помощью планов полковника Андерсона, искривилось колесо, и её забросили. В 1802 году иммигрант из Эдинбурга продемонстрировал в Средне-Атлантических штатах «шесть-семь» машин, основанных на «шотландском принципе», но у всех их вскоре начались проблемы, с которыми не смогли справиться «обычные работники». Машину, запатентованную в 1803 году Джедедайей Тёрнером, и основанную «на совершенно новых и очень простых принципах», так никогда и не начали производить. Возможно, Вашингтон обращался ко многим потенциальным сельскохозяйственным пионерам, выражая своё разочарование этой новой и перспективной технологией в 1793 году: «Я уже столько перевидал начавшихся и окончившихся изобретений, что почти уже решил придерживаться старого способа обмолота».

СЕВ

На Руси год начинался весной. От сева во многом зависела жизнь крестьянина. Урожайный год – это безбедная, сытая жизнь. В неурожайные годы приходилось голодать. Крестьяне бережно хранили семена для будущего сева в сухом прохладном месте, чтобы они не проросли раньше времени. Не раз проверяли, хороши ли семена. Зернышки клали в воду – если они не всплывали, а опускались на дно, значит, хорошие. Зерна должны быть также не лежалыми, то есть храниться не больше одной зимы, чтобы им хватило сил справиться с сорняками. В те времена не было никаких прогнозов погоды, поэтому крестьяне полагались на себя и народные приметы. Наблюдали за природными явлениями, чтобы вовремя начать сев. Утверждали, что если повнимательнее прислушаться, то можно услышать, как лягушка будто выговаривает: пора сеять. Если первая вода во время речных разливов велика – яровой посев ранний, а нет – поздний. День сева – один из самых ответственных, но и самых торжественных дней в земледельческом году. Потому и выходил первый сеятель босым (ногам должно уже было быть тепло) в поле в белой или красной (праздничной) рубашке, на груди у него висело лукошко с семенами. Разбрасывал семена равномерно, с «тайной неслышной молитвой». После сева зерна нужно было заборонить.

В давние времена крестьяне отдавали предпочтение ржи: она надежнее, устойчива к холодам и перемене погоды. Пшеничный хлеб вкуснее, но хлопот с этим злаком больше. Пшеница капризна, теплолюбива, может не уродиться. Да и от земли пшеница все «силы» забирает. Два года подряд пшеницей одно и то же поле засеивать нельзя. Крестьяне сажали зерновые культуры не только весной, но и осенью. До наступления сильных холодов сеяли озимые зерновые. Эти растения успевали до зимы дать росток и появиться на поверхности. А когда вокруг желтела листва, то и озимые ростки начинали блекнуть и опадать. Если же долго стояли теплые осенние деньки, то крестьяне специально выпускали на озимое поле скот. Животные съедали ростки, и тогда растение более активно укоренялось. Теперь крестьяне надеялись на снежную зиму. Снег – это шуба для растений. На поля клали ветви деревьев, различные предметы, чтобы снег «цеплялся» за них и оставался на полях. ЗАГАДКИ, ПОСЛОВИЦЫ, ПОГОВОРКИ Две недели зеленится, Две недели колосится, Две недели отцветает, Две недели наливает, Две недели подсыхает. (Рожь) * * * В поле едет на спине, По полю – на ногах. (Борона) * * * • Хлеб – батюшка, водица – матушка. • Хлеб на столе, так и стол – престол; а хлеба ни куска – и престол доска. • Появились комары – пришла пора сеять рожь. • Лягушка квачет – овес скачет.

В чём была проблема?

Одной из сложных задач было найти правильную базовую идею дизайна машины. Как это часто бывает, некоторые из ранних попыток пытались слишком точно имитировать работу человека – эти машины автоматизировали движения цепа, продолжая при этом молотить зерно, лежащее на земле. Такой принцип получил название «избиения».

Схема машины-«избивалки»

«Все машины, работавшие на принципе избиения, страдали от одной и той же проблемы. Ударная нагрузка, вызванная механическими движениями, отделявшими зерно, вызывала быструю поломку частей машины, приводя её в ветхость», писал Макклиланд. Эта проблема не миновала и машину Мензиса 1734 года.

Ещё одна «избивалка»

Принцип «протирания» был лучшей идеей. Он был больше похож на работу мельницы или хлопкоочистительной машины: зерно поступало во вращающийся барабан, колышки или другие выступы которого стирали шелуху с семян. И хотя споры насчёт того, как лучше молотить – избивать или перетирать – шли вплоть до 1830-х годов, все успешно работавшие машины принадлежали ко второму типу.

Обмолоточная машина Мейкля, 1786 год

Однако остаётся впечатление, что обмолоточная машина не получила распространения вплоть до одного ключевого прорыва в схеме её работы. Нельзя назвать одного изобретателя молотилки, или точную дату её появления. Последовательность изобретений растянулась на несколько поколений: Эндрю Мейкль построил первую такую успешную машину в Шотландии в 1786 году: Джозеф Поуп изобрёл её популярный вариант в США в 1820-м: братья Питтс улучшили её систему привода и провеивания (очистки зерна от плевел и мусора) в 1830-х.

Обмолоточная машина Поупа, 1832

Нельзя также сказать, что какая-то одна схема стала наиболее популярной. История рассказывает нам о постепенных улучшениях эффективности, надёжности и стоимости, благодаря которым машину принимало всё большее количество фермеров. Подобная тенденция постепенного улучшения применима к большинству изобретений – даже тех, у которых есть свой «герой» и точная дата изобретения. Но даже с этой точки зрения у молотилки получается необычно долгая и постепенная история развития.

По моему мнению, схема работы успешной молотилки как раз немного превышала порог сложности комбинации из достаточно большой силы и достаточно деликатного обращения с материалом. Ткацкий станок – это достаточно сложная машина, выполняющая замысловатую работу, но при этом не прикладывающая к материалу значительных усилий. Мельница, которая мелет муку, или падающий молот в кузнице, оказывают очень сильное воздействие на материал, однако ничего сложного или тонкого в их работе нет. Упомянутые устройства использовались задолго до Промышленной революции. Но молотилке требовались оба эти качества, причём в такой комбинации, из-за которой качество изготовления механизма стало критично важным. Только так машина могла соответствовать высоким стандартам надёжности и стать практичным инструментом, пригодным для реального применения. Этому способствовала простая и надёжная схема работы – но грамотное её исполнение значило не меньше.

Проблемы производства

И вот некоторые свидетельства в пользу этого, взятые из исторических источников:
Периодическое издание сельскохозяйственной тематики Genesee Farmer в апреле 1831 года пишет в статье, посвящённой молотилкам:

Одна из важнейших причин отказа подобных машин разных конструкций заключается в ненадёжной, дешёвой и беспечной манере, в которой они изготовлены. Часто их делают обычные плотники, если их можно так назвать – люди, едва способные изготовить ручку для двери сарая.
Вследствие всего этого фермер часто получает плохо продуманную, непрочную и шаткую машину, которую после каждого оборота приходиться заваривать, укреплять гвоздями и скобами.

В продолжении статьи автор даёт конкретные советы по сборке и использованию материалов этих машин:

Движущаяся машина, работающая на силе лошадей или же воды, должна быть так же хорошо сконструирована, и с использованием таких же хороших материалов, как мельница для муки. Делать основное колесо и шестерню из дерева – это даже хуже, чем бесполезно. Положиться можно только на самый мягкий и лучший чугун.

Уже отмечалось, что использование железа вместо дерева стало одним из ключевых шагов, предпринятых Генри Модсли для увеличения точности станков.

В книге 1843 года Рэнсом выступает в защиту молотилки, опровергая её плохую репутацию, приобретённую вследствие плохого изготовления:

Слышны предостережения против использования подобных машин, поскольку они ломают стебель, царапают и повреждают ячмень, делая его непригодным к осолаживанию; однако все эти неприятности случаются не из-за принципов работы машин, а из-за того, в какое состояние они часто приходят в руках рабочих; а иногда это происходит из-за недостатка навыков или желания, а также неправильных решений тех, кто ими управляет.
Многие подобные машины изготавливают люди, не способные похвастаться какими бы то ни было познаниями в механизации. Они покупают никуда не годные отливки, и с помощью деревенских умельцев изготавливают имитацию качественных механизмов. Усовершенствование этих машин должно полагаться подгонку всех их частей с математической точностью, на чёткое и точное совмещение всех их частей. Неразумно поэтому ожидать, что строительство подобной машины можно осуществить в таком месте, где есть только кузня да верстак. В результате появляется определённая степень недоверия к эти машинам, несправедливо переносимая на принципы их работы.

Если качество производства было критически важным фактором, как изготавливали самые первые машины?

Производственные системы

Сегодня сельскохозяйственное оборудование производят крупные специализированные компании, распространяющие свою продукцию по всей планете. Но в XVIII и XIX веках ничего такого не было. Под «сельскохозяйственным оборудованием» подразумевались плуги, серпы и телеги, а изготавливали его местные умельцы – городские плотники, кузнецы и каретники. В мире не просто было очень мало крупных производителей – до серьёзного распространения железных дорог в середине XIX века не было эффективных сетей для доставки продукции большому количеству фермеров.
Из рекламы ранних изобретателей молотилок видно, какие способы приобретения своих машин они предполагали.

«The Virginia Gazette», Уильямсбург, 1772

Во многих случаях изобретатели предлагали прислать планы и/или модели, предполагая, что машину будут строить местные мастеровые – плотник или мельничных дел мастер [millwright] (последние были ближайшим аналогом инженеров-механиков в XVIII веке). В рекламе 1772 года из газеты The Virginia Gazette восхваляется изобретение, «которое сможет осуществить любой мало-мальски способный плотник» или даже «слуги хозяина». Более чем 50 лет спустя, в 1823 году, мало что поменялось. В статье издания American Farmer, описывающей молотилку Джозефа Поупа, цитируется письмо от сына умершего изобретателя, который говорит, что эту машину «можно собрать очень дешёво – материалы, включая станину, обойдутся в $13, а сделать её может любой квалифицированный рабочий (плотник или столяр) за 12 дней».

В других случаях изобретатели предлагали высылать не планы, а запчасти «с необходимостью самостоятельной сборки». В 1735 году Эндрю Гуд Райт из Эдинбурга рекламировал свою молотилку так: «Желающие их приобрести отправляйте заявки в Эдинбург. Получать посылку должен мельничных дел мастер, чтобы он понял, как собирать машину; любой подобный специалист справится с этим делом, увидев однажды эту машину в действии». Он также упоминает о возможности приобретения лицензии на распространение: «Мельничных дел мастера с рекомендациями от джентльменов могут приехать в Эдинбург, дабы разобраться в принципе работы машины, и смогут изготавливать их по всей стране на условиях лицензии». В рекламе 1796 года «Джон Джабб, мельничных дел мастер и изготовитель механизмов», предлагает оба варианта: он «отправит машину в любую часть Королевства» за 25 гиней плюс стоимость пересылки, или отправит планы вместе «машиной, изготовленной в Лидсе, разобранной, с тщательно размеченными запчастями – так, чтобы любой рабочий с лёгкостью мог собрать её».

The National Gazette, Филадельфия, 1823

Есть свидетельства того, что молотилки процветали там и тогда, где их собирали их изобретатели, или опытные механики, решившие специализироваться на них. В одном источнике сообщается, что к 1800 году «почти все молотилки в Англии» были изготовлены одним «промышленным рабочим по имени Стивенсон». В статье хвалили эти машины за то, что их легко было крутить вручную, за малое трение – «однозначная гарантия качественной работы». Изобретатель Джозеф Поуп вскоре после выхода этой статьи договорился с производителем машин о производстве его молотилки.

С мая по октябрь 1823 года в «Philadelphia National Gazette» публиковалась реклама, в которой говорилось, что «господа S. V. Merrick & Co. Engine Manufacturers, Филадельфия» наделены привилегией производить и продавать его машину; потенциальных клиентов поощряли «обращаться» за машиной именно к ним. В то время у производителя двигателей был хорошо оборудованный механический цех с точными инструментами и квалифицированными рабочими, что было обязательным для изготовления надежных машин.

По итогам, в первые десятилетия существования молотилка страдала от плохого качества изготовления ввиду отсутствие специализированных слесарей.

Что такое молотилка?

Как быть фермерам или владельцам приусадебных участков, имеющих сравнительно небольшие площади посева? Здесь использование комбайна невозможно: крупногабаритная техника не сможет развернуться на небольшом участке.

Для льна

Обработка льна, состоит из отделения семенных завязей от стебля, с последующей очисткой семян от посторонних примесей. Рассмотрим принцип работы таких агрегатов на примере передвижной модели МЛ -2.8П. Техническая сторона процесса выглядит следующим образом:

Снопы льна направляются в зажимной транспортёр. При этом в очёсывающую камеру должны входить только семенные коробки. Семенная часть отделяется от стебля очёсывающим барабаном, стебли выбрасываются на противоположную сторону зажимным транспортёром.
Коробочки с семенами сбрасываются в тёрочный аппарат, где они разрушаются, и растительная масса поступает на решета грохота. Здесь удаляются крупные растительные остатки.
Зерно и мелкий сор поступает в зерновую веялку, где происходит очистка воздухом.
Готовый и очищенный продукт ссыпается в специальный мешок.

Молотилки – это довольно сложные, многоступенчатые агрегаты, однако, многие фермеры изготавливают такие агрегаты самостоятельно. Рассмотрим примерную схему монтажа.

Самодельная конструкция

Если вы решите сделать молотилку своими руками, можете воспользоваться конструкцией Л. А. Дитке. Это трёхсекционная модель, где на первом ярусе расположены приводные агрегаты, посредине находится вентилятор, в верхней части располагается механизм обмолота и веялка.

https://www.youtube.com/watch?v=w7eU1mYSESs

Вот схема сборки:

Из металлического уголка сваривается рама. Рекомендуемые параметры: 925*565*410 миллиметров.
Затем из металлического листа изготавливается корпус и приёмный бункер. Чтобы сделать барабан обмолота берём два стальных диска (радиус около 300 мм), навариваем на них металлические уголки, стягиваем конструкцию дубовыми бичами.
Для изготовления деки потребуются два куска листового железа и мелкоячеистая сетка. Сетку нужно изогнуть по нужному радиусу и дополнить шестью дубовыми бичами. Конструкция крепится к раме молотилки при помощи резьбовых соединений. Такой подход позволяет регулировать расстояние между бичами обмолотного барабана и деки. Это нужно для настройки агрегата для различных сельхозкультур.
Решета сделаны по аналогии с соломотрясом. Здесь используется двухуровневая система очистки: верхнее решето с отверстиями 3 мм, нижнее – 1 миллиметр.
Конструкция приводится в действие электродвигателем, от которого идёт ременная передача на барабан обмолота. Кроме того, потребуется ещё одни двигатель для работы решет.

Конструкция довольно сложная, но в принципе справиться с ней может любой фермер, обладающий минимальными знаниями в области механики.

РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ

Контраст с жаткой

Для сравнения рассмотрим близкое по теме сельскохозяйственное оборудование, изобретённое на несколько десятилетий позже: жатку.

Жатка Маккормика, 1831, «Scientific American»

Жатка срезала стебли злаков в поле, автоматизируя шаг, непосредственно предшествующий обмолоту. Как и в случае с молотилкой, критически важной характеристикой жатки была надёжность – у ранних моделей не получалось срезать запутанные стебли, они засорялись, если стебли были сырые, или плохо справлялись с холмами.

Одну из наиболее успешных жаток придумал Сайрус Маккормик. Он начал продавать их в 1840-х, но не стал полагаться ни на местных мастеров, ни на производственных партнёров. Первые машины он сделал сам, и в итоге создал большую центральную фабрику.

Маккормик пытался выйти на национальный рынок, но ему мешали примитивные сети грузоперевозок. Один из его биографов, Кассон, в 1909 году писал:

Чтобы доставить семь жаток, проданных в 1844 году, на Запад, сначала их нужно было фургонами перевезти в Скотсвилл, потом каналом в Ричмонд, затем по реке Джеймс к Атлантическому океану, вокруг Флориды до Нового Орлеана, там перегрузить на речное судно, шедшее вверх по рекам Миссисипи и Огайо до Цинциннати, а оттуда в разных направлениях – до ожидавших поставки фермеров. Четыре жатки опоздали к началу сбора урожая 1844 года, и за две из них не заплатили.

Позднее Маккормик переехал из Виргинии в Чикаго, открыв офис в сердце транспортной сети, объединявшем железные дороги и водные пути – и при этом ближе всего к крупнейшему его рынку на Среднем Западе (с плоскими угодьями и нехваткой рабочих рук).

Он также привнёс несколько инноваций в бизнес-практики: он активно рекламировался в газетах, организовывал полевые демонстрации, предлагал фермерам письменную гарантию и беспроцентную рассрочку до следующего урожая, и в каждом регионе строил свою сеть дистрибьюторов.

Ни один из изобретателей, о которых я читал, не делал ничего подобного с молотилками – по крайней мере, до 1830-х годов, когда они уже достаточно сильно распространились.

ХЛЕБ РАСТЕТ

С того момента как зернышко попало в землю, оно стремится выбраться наружу. «Земля озимь кормит, небо дождем поит, солнышко теплом греет, а лето – знай, хлеб растит». Солнышко светит, согревает землю и дает зернышку тепло. В тепле зернышко начинает прорастать. Но не только тепло нужно зернышку, ему еще необходимо «попить и поесть». Накормить зернышко может мать-сыра-земля. В ней находятся все необходимые питательные элементы для роста зерновых. Чтобы зерна росли быстрее, урожай был больше, землю удобряли. Удобрения в те времена были натуральные. Землю удобряли навозом, который скапливался за год от содержания скота. Мочи, мочи, дождь, На нашу рожь; На бабушкину пшеницу, На дедушкин ячмень Поливай весь день. Так закликали дождик. Без дождя хлеб никак не вырастет. Но и дождика должно быть в меру. Если дождь шел слишком часто и мешал созреванию урожая, то дети произносили другую закличку: Радуга-дуга, Перебей дождя, Подай солнышка. Солнышко дает растениям не только тепло, но и свет. Первые листочки прорастают вертикально вверх, а вот последующие растут в противоположном направлении и потом дают корешки, и из одного зернышка получается целый кустик. В старину июнь еще называли хлеборост. Крестьяне даже сосчитали, сколько нужно теплых, светлых дней, чтобы злаки поспели: «Затем в 137 теплых дней поспевает озимая рожь и на стольких же градусах тепла вызревает озимая пшеница, но дозревает медленнее, не раньше 149 дней». «Синец да звонец, и хлебу конец». Кто же это такие – злобные «синец да звонец» и чем вооружены, как они могут погубить хлеб? Это растения, которые появляются на хлебном поле самостоятельно, хотя их никто там и не сажал и начинают отбирать у зерновых питательные вещества – сорняки.

Без помощи крестьян зерновым не обойтись. Крестьяне «вооружались» различными приспособлениями и боролись с сорняками – «осокой, разными мятами, метлами или метелками и травой костра». Трудиться приходилось много, но победить сорняки не всегда удавалось. Например, если пырей появляется в поле, то вывести его уже очень трудно. Нужно собрать все кусочки корней пырея, иначе из небольшой частички может вырасти новый пырей. Большой вред зерновым полям наносили мыши-полевки, устраивали во ржи зерна, подъедали корни. Настоящее бедствие для злаков представляла саранча, стаи которой могли совсем ничего не оставить от растений. С насекомыми крестьянам помогали сражаться птички – воробьи и особенно коростели. ЗАГАДКА Один льет, Другой пьет, Третий зеленеет Да растет. (Дождь, земля, хлеб)

В начало
Назад
1
Вперед
В конец

Почему на это ушло столько времени?

Вопрос распространения молотилки включается в более общий вопрос, интересующий меня: почему мы так долго ждали Промышленной революции?
Некоторые изобретения зависели от теоретических концепций, открытых только во время Научной революции – электрогенератор или паровой двигатель. Другие не зависели: молотилка, хлопкоочистительная машина, прялка «Дженни». В чём разница между этими и другими, казалось бы сходными по сложности и важности изобретениями, принятыми обществом на столетия ранее – ткацким станком, прялкой, печатным прессом?

Одна из причин – возможность производить доступные и надёжные машины. Вероятно, эта же возможность была важна для появления велосипеда – и, вероятно, даже более важна; я уже писал об этом в одной из статей. Ещё один пример приводит в своей книге 2009 года Роберт Аллен – производство точных деталей для часов было необходимо для появления ранней версии прядильной машины, известной, как «ватермашина» (и работавшей от водяного колеса). «Часовая промышленность стала источником шестерёнок – в частности, латунных – именно эти шестерёнки стали точными деталями ватермашины. Без часовщиков ватермашину невозможно было бы спроектировать».

Вторая причина – для любого изобретения должны существовать предпосылки. Если требуется особое производство, централизованному производителю нужен доступ на обширный рынок. Для этого требуется коммуникационная инфраструктура, типа газет, для рекламы товаров, и транспортная инфраструктура, типа железных дорог, для их доставки.

Ещё одна причина, по которой механизация пришла в текстильную промышленность на десятилетия раньше сельского хозяйства, заключается, вероятно, в разных бизнес-моделях. Ричард Аркрайт изготавливал свои прялки не для того, чтобы, как Маккормик свои жатки, продавать их другим, а для того, чтобы производить дешёвую нить. Он сам был рынком для своих машин, они были инвестициями в бизнес нового типа. Такая бизнес-модель не была доступной для ранних производителей сельскохозяйственного оборудования.

Ещё одним поучительным сравнением будет паровой двигатель, для которого тоже требовалось существование производства высокой точности и качества. перешла к постройке централизованных фабрик специального назначения в 1770-х, за десятилетия до того, как эта модель пришла в сельскохозяйственное оборудование. Я предполагаю, что рынок фермеров состоял из большого количества мелких и географически разбросанных клиентов – в отличие от горной добычи, металлургов, пивоварен, и других клиентов, приобретавших двигатели Ватта. Поэтому в сельском хозяйстве проблемы маркетинга и дистрибуции были существенно более сложными. Не говоря уже о том, что, к примеру, добыча руды давала больше возможностей для капиталовложений в оборудование, чем фермерство.

Как сделать молотилку для зерна своими руками — Справочник металлиста

Компактные молотилки используются для обмолота зерновых культур на частных фермах. Они удобнее и практичнее больших комбайнов, если речь идет об обработке небольшого объема зерна. Молотилку можно не только купить, но и сделать самостоятельно из подручных материалов.

1 Устройство молотилки
2 Самодельные молотилки

Самодельная зернодробилка своими руками: чертежи, размеры, видео

Зернодробилка: чертежи, схемы, размеры, фото и видео самодельной зернодробилки. Зернодробилка незаменимая вещь в домашнем хозяйстве, применяется для измельчения зерен злаковых культур — кукурузы, пшеницы, ячменя, овса, для приготовления дерти или комбикормов для домашней птицы и животных.

Для домашнего хозяйства обычно не требуется мощная мельница, вполне достаточно небольшой зернодробилки изготовлением которой мы и займёмся в этой статье.

Существует довольно много разновидностей зернодробилок, мы рассмотрим самый простой вариант самодельной зернодробилки, который можно сделать своими руками.

Для изготовления дробилки понадобится:

Электродвигатель мощностью около 1 кВт.
Листовой металл толщиной 3 мм.
Калёная сталь для ножа.
Болты, гайки, шайбы, гроверы — М8.
Металлическая бочка или ёмкость подходящих размеров.

Инструмент:

Болгарка с отрезным кругом.
Электродрель.
Шлифовальный станок.
Сварочный аппарат.
Слесарный инструмент.

Самодельная зернодробилка: схема

Зернодробилка состоит из таких узлов:

Задвижка для регулирования подачи зерна в рабочую камеру.
Бункер для зерна.
Кнопка включения-выключения электродвигателя.
Электродвигатель.
Втулка.
Ось.
Шайба.
Гайка.
Винт.
Основание.
Корпус рабочей камеры.
Ёмкость для измельчённого зерна.
Болт.
Гайка.
Металлическая сетка (решето).

Схема рабочей камеры дробилки.

Основание.
Корпус рабочей камеры.
Винт.
Решето.

Изготовление самодельной зернодробилки

Для зернодробилки можно использовать двигатель от водяного насоса мощностью около 1,5 кВт 3000 об/мин.

Двигатель устанавливается на основание, металлический лист толщиной не менее 3 мм. В листе нужно просверлить отверстие диаметром чуть больше диаметра вала двигателя. Двигатель крепим к пластине болтами.

Рабочую камеру можно изготовить из листового металла 3 мм, вырезаем полоску толщиной 40 мм и выгибаем из неё кольцо диаметром 300 мм. Кольцо приваривается к основанию.

Для крепления ножа к валу двигателя понадобится муфта, заказать выточить муфту можно любому токарю.

Нож для зернодробилки можно изготовить из ножа газонокосилки или диска циркулярной пилы. Длина ножа должна быть соответственно на 10 – 20 мм меньше диаметра рабочей камеры. Нож крепится к муфте болтами М 8, муфта одевается на вал двигателя.

Дно рабочей камеры закрываем решетом, изготовить решето можно из металлической сетки с размером отверстий 3 – 3,5 мм. Решето крепим к рабочей камере шпильками и гайками, если требуется изменить размер помола достаточно поменять решето на другое с отверстиями требуемого диаметра.

Установка бункера для засыпки зерна. Под бункер можно использовать любую конусообразную ёмкость, для этого в верхней пластине рабочей камеры нужно сделать небольшое отверстие диаметром около 30 мм, приварить на него бункер и сделать задвижку для регулировки подачи зерна из бункера в камеру.

Зернодробилку устанавливаем на металлическую бочку или другую подходящую ёмкость.

Принцип работы самодельной зернодробилки

Закрываем задвижку в бункере и засыпаем в него зерно, включаем электродвигатель и понемногу приоткрываем задвижку. Зерно начнёт понемногу просыпаться в рабочую камеру и измельчаться вращающимся ножом.

Когда зерно измельчится оно начнёт проспаться в нижние отверстия решета рабочей камеры и попадёт в бочку. В зависимости от диаметра отверстий решета вы получите либо крупный помол, либо мелкий, пока зерно не измельчится до такой степени что начнёт проваливаться в отверстия, оно будет оставаться в барабане и измельчаться ножом.

Задвижка на бункере нужна для регулирования подачи зерна, если двигатель начинает терять обороты, значит нужно уменьшить подачу зерна путем закрывания задвижки тем самым уменьшая размер входного отверстия.

Рабочий нож в процессе работы понемногу изнашивается, поэтому его нужно периодически менять.

При засыпке зерна в бункер нужно следить чтобы вместе с зерном в дробилку не попадали камни и металлические предметы которые могут повредить нож и вывести из строя двигатель.

Рекомендую посмотреть видео где показана самодельная зернодробилка в работе.

Устройство зернодробилки видео.

Маховые колёса

Вероятно, всё это можно обозначить одним словом, инфраструктура. Способность производить оборудование заключается в инфраструктуре, типа железных дорог и газет (а сегодня – перевозок грузовиками и интернета). Инфраструктура уменьшает количество энергии, необходимой для активации любой разработки. Иногда сами разработки улучшают инфраструктуру, что создаёт самоподдерживающийся цикл, порождающий экспоненциальный рост.
Достаточно ли этого для описания скорости прогресса в нашей истории? Нужно ли нам вводить культурные причины – общий фактор изобретательности — «идею прогресса» от Джоэля Мокира против «поклонения предкам» и «чести и престижа буржуазии» Дейдры Макклоски? Кажется очевидным, что имеет значение, считали ли люди прогресс возможным и нужным. Если это не так, кажется удивительным совпадением, что Промышленная революция началась вскоре после трудов Бэкона и начала Научной революции, причём в той же части света. Однако теперь, когда я лучше стал понимать проблемы изобретателей молотилки XVIII века, я склоняюсь в пользу инфраструктуры как главной причины задержки.

Или, говоря шире, я представляю себе существование набора перекрывающихся маховых колёс, каждое из которых создаёт свой добродетельный цикл. Улучшение инфраструктуры ускоряет прогресс, создающий в свою очередь больше инфраструктуры лучшего качества. Вера в прогресс порождает реальный прогресс, подкрепляющий веру. Прибавление дохода позволяет инвестировать в прогресс, порождающий ещё большее прибавление. Наука ведёт к прогрессу, помогающему продвигать науку. А поскольку все эти колёса пересекаются на прогрессе, все они усиливают друг друга косвенно, а может быть, и напрямую.