Historia maszyn żniwnych

Dodano dnia: 22/03/2019

Historia powstania i ulepszania pierwotnych narzędzi żniwnych podobnie jak pierwotnych narzędzi do uprawy gleby nie jest znana. Z dużym prawdopodobieństwem można przypuszczać, że pierwotne narzędzia żniwne nie zostały wynalezione przez jednego człowieka, lecz raczej powstały niezależnie w kilku miejscach na kuli ziemskiej.
W prehistorycznych czasach żęcia zbóż używano narzędzia z krawędzią, które również służyło za nóż do rozcinania innych materiałów. Ponieważ w najstarszych okresach czasu do narzędzi używano odpowiednio łupanego kamienia, więc do żęcia używano kamiennych sierpów. W celu łatwiejszego trzymania oraz ułatwienia cięcia krzemienny nóż lub krzemienne nożyki były osadzone w uchwytach.
W miarę tego, jak wyroby kamienne były wypierane przez wyroby z metalu (początkowo brąz, a następnie żelazo), ostrze sierpa zostało zastąpione przez brąz, a później żelazo i stal.
Wykopaliska i starożytne rysunki na pomnikach wskazują, że pierwotne sierpy względem kształtu zasadniczo mało różniły się od niedawna stosowanych z XIX i XX wieku. Postęp w budowie sierpa polegał właściwie na zastosowaniu coraz lepszych materiałów oraz na udoskonaleniu nacinania ząbków na jego ostrzu.
W ubiegłym stuleciu sierp był jeszcze bardzo rozpowszechnionym narzędziem, zwłaszcza w gospodarstwach chłopskich. W miarę rozpowszechniania się kos, a potem maszyn żniwnych – sierp stopniowo wychodził z użycia.
Sierp ma swoisty kształt bezwiednie przyjęty przez dostosowanie ostrza sierpa do ruchów prawej ręki żniwiarza.

Sierp do ścinania traw

Kosa jest niewątpliwie znacznie późniejszym i bardziej ulepszonym narzędziem aniżeli sierp. Była początkowo używana wyłącznie do koszenia traw; z biegiem czasu kosy zaczęto również używać do żęcia zbóż. Ponieważ okazała się bardziej wygodnym i wydajnym narzędziem aniżeli sierp, wyeliminowała na przełomie XVIII i XIX w. prawie całkowicie sierp z gospodarstw rolnych.
W USA od 1776 roku zaczęto stosować kosy z grabiami ułatwiającymi układanie pokosów. W jednych krajach używało się dłuższych, lub stosunkowo szerokich kling, w innych zaś krótszych lub wąskich (zależnie od przyzwyczajenia kosiarzy).

Kosa z grabiami do układania na bok pokosów

W Polsce stosowano zazwyczaj wąskie klingi od 60 do 84 cm. W XIX wieku zakłady metalurgiczne w Kośnych Hamrach, w Zakopanem, w Suchedniowie, Serocku, Poznaniu, Krakowie produkowały doskonałej jakości kosy, nie ustępujące słynnym kosom westwalskim i styryjskim.
Pierwsze wiadomości o urządzeniu do zbierania kłosów lub jęczmienia opisywał Pliniusz Starszy w połowie pierwszego stulecia naszej ery. To urządzenie było zbudowane w postaci dwukołowego wozu, do którego z przodu był przymocowany grzebień.

Wóz popychano z tyłu. Grzebień był ustawiony na takiej wysokości, aby mógł odrywać kłosy od źdźbeł. O takiej samej maszynie wspomina również Palladius (koniec IV stulecia naszej ery). Podobnych urządzeń używano do ścinania główek koniczyny nasiennej jeszcze w XIX wieku w Anglii i Polsce. Natomiast z całego długiego okresu średniowiecza oraz okresu odrodzenia nie mamy żadnych wiadomości o jakichkolwiek maszynach żniwnych lub próbach zmechanizowania żniw.
Dopiero pod koniec XVIII wieku rozpoczęto próby zbudowania maszyny żniwnej. Początkowo wynalazcy próbowali wzorować się na maszynach galijskich. Niejaki J. Smith konstruuje kosiarko-żniwiarkę z rotacyjnym mechanizmem tnącym. Składała się ona z noża cyrkularnego, umieszczonego pod pionowo umieszczonym blaszanym walcem. Maszynę pchały przed sobą dwa konie. Niestety praktyczne próby pracy tego urządzenia nie dały wystarczających rezultatów.
Wkrótce potem około 1800 roku, niezależnie od siebie J. Mayer i R. Meares wpadają na pomysł by zastosować mechanizm tnący działający podobnie jak nożyce. Meares skonstruował kosiarkę ręczną, składającą się z usztywnionej belki o nieruchomych bagnetach i ruchomej listwy z przymocowanymi do niej nożykami.
Około 1822 roku pojawiła się koncepcja motowidła do nachylania zboża na aparat tnący.
Jednakże w latach 1826-28 P. Bell połączył w całość poszczególne części wynalezione przez poprzedników budując w ten sposób maszynę, która znalazła praktyczne zastosowanie. Dlatego też jest on uważany za ojca obecnie budowanych maszyn żniwnych.

Pierwsza praktycznie działająca maszyna żniwna Bella z 1826r.

Ta pierwsza dwukołowa maszyna Bella zaopatrzona w układ nożycowy Mearesa i motowidło, była pchana od tyłu przez konie. Mechanizmy otrzymywały napęd od kól jezdnych poprzez przekładnie pasowe. Problemem w tej maszynie było przydeptywanie ściętego materiału zbożowego przez pchające maszynę konie.
Dlatego już w 1831 roku w USA pojawia się żniwiarka McCormicka ciągnięta przez konie z zaprzęgiem bocznym, wyposażona w stół do odbierania zboża. W tej maszynie woźnica prowadził konie idąc z boku maszyny, natomiast do formowania zboża w wiązki tzw. garście szedł dodatkowy robotnik z grabiami, który zgarniał wiązki ze stołu na pole.

Z kolei około 1838 roku w Anglii pojawia się jeszcze bardziej udoskonalona żniwiarka ciągnięta przez konie, w której w przeciwieństwie do amerykańskiej maszyny do formowania zboża w garście, dodano robotnika z grabiami stojącego już na pomoście.

Żniwiarka angielska z 1838 roku

Napęd uzyskiwano od koła napędowo-jezdnego za pomocą przekładni zębatych i pasowych. Ta maszyna zastępowała już prace 4-5 ludzi z kosami lub 12-16 osób zaopatrzonych w sierpy. Jednakże praca przy zgarnianiu grabiami zboża na pomoście wymagała bardzo dużego wysiłku fizycznego.
Dlatego dalsze ulepszenia poszły w kierunku pełniejszego zmechanizowania zbioru zbóż. W 1852 roku McCormick opatentował grabie zgarniające ścięte zboże z pomostu na ściernisko.

Żniwiarka McCormicka z grabiami zgarniającymi, rok 1852.

Cztery lata później żniwiarki McCormicka otrzymują dodatkowe udogodnienie. Mianowicie mechanizm regulacji zgarniającego działania grabi w zależności od gęstości zboża. W ten sposób w zależności od rozmaitej wielkości plonu można było otrzymać garście mniej więcej jednakowej grubości nadające się do wiązania w odpowiednie snopy. Początkowo regulacja zgarniania garści odbywała się za pomocą nożnego pedału, a następnie została zautomatyzowana przez ustawienie zgarniacza na osi pionowo-pochyłej złożonego z czterech grabi. Jednocześnie ruch tych grabi odbywał się po torze biegnącym po okrągłej prowadnicy. Prowadnica była tak ustawiona i ukształtowana, że toczące się po niej rolki zmuszały grabie do gwałtownego opuszczania się przed zespołem tnącym, a po przejściu nad tym zespołem, przejście nad powierzchnią stołu, do ponownego unoszenia się w górę.

Żniwiarka McCormicka z grabiami z 1868 roku