Появата на трактора е вследствие на редица изобретения през втората половина на XIX век, най-важните от които са построяването на двигател с вътрешно горене през 1863 година и предшестващата я парна машина от 1849-а, намерила бързо приложение в селското стопанство.
Първите парни мотори са били използвани за задвижване на вършачки и са се транспортирали с помощта на жива тяга. Впоследствие парните двигатели стават самоходни. През втората половина на XIX век парните трактори вече активно се използват от фермерите. Само във Великобритания са работили около две хиляди от тези машини.
През 1876 г. е патентован двигателят с вътрешно горене на Николаус Ото, но патентът е активно оспорван до 1884 г. от френски и италиански изобретатели. По тази причина, макар двигателят да е идеална алтернатива на парното задвижване, внедряването му закъснява. Паралелно със съдебните дела, след експерименти за намиране на оптимално гориво, газовият двигател на Ото преминава на бензин със запалване от електрична искра. Накрая, през 1890 г., американският изобретател от Айова Джон Фроелих показва първия бензинов селскостопански трактор, а през 1892 г. разработва по-съвременен стабилен трактор с предавки за преден и заден ход.
Промяна на селскостопанските принципи
Модернизацията в селското стопанство до голяма степен е предизвикана от индустриалната революция на XIX век. Ръстът на производство провокира прилив на жители към големите градове и довежда до недостиг на работници в аграрния сектор. В същото време е необходимо повече храна за осигуряване на градовете. Производителността в края на XIX и началото на XX век нараства с въвеждането на механизацията. Дребните собственици на земи постепенно се изместват от големите стопанства, които използват трактори за полеви дейности.
В началото на ХХ век компаниите за производство на трактори се появяват една след друга в развитите страни (най-много в САЩ, Великобритания). Първоначално това са механизми, подобни на парните машини, при които като тенденция парният двигател се заменя с бензинов. Набляга се на характеристиките мощност и проходимост. Основно на трактора се променят формата, броят и размерът на колелата. През 1904 г. базираният в Калифорния производител Бенджамин Холт разработва първия успешен трактор на гъсенични вериги с парна тяга.
Само през 1914 г. в Съединените щати има 250 производствени компании, които произвеждат повече от 10 000 бензинови трактора. Такъв процъфтяващ пазарен сегмент няма как да не привлече вниманието на великия водещ автомобилен производител Хенри Форд.
Хенри Форд доминира на вътрешния и световния пазар
Форд стартира първия си експериментален бензинов трактор през 1907 г., но революция прави моделът Fordson, пуснат през 1917 г. Инженерите от заводите на Форд предлагат идея да се сглоби трактор без отделна метална рама. Ролята ѝ се изпълнява от двигателя и трансмисията, обединени с картера. За разлика от огромните и тромави машини от този период, лекият трактор Fordson тежи само един тон.
Спестяването на материали и енергийни ресурси повлияват на разходите – цената на един модел е само $395. През 1923 г. Fordson има цена от $399 и цена на дребно от $450. Най-евтиният конкурентен трактор струва $720. (За сравнение: дневната надница на квалифициран работник при Форд е $5 или повече от 150 лв. днес у нас, годишната заплата е повече от $1200 или над 30 000 лв.- б.ред)
Скоро тракторите Ford представляват 75% от вътрешния пазарен дял и 50% от световния. Това е сериозен удар за конкурентите – Хенри Форд опустошава над двеста компании. От 1923 до 1927 г. броят на производствените компании намалява от 250 на 42. Много от компаниите, които оцеляват при конкуренцията и остават в бизнеса (International Harvester, John Deere и др.), и до днес все още работят. Конкуренцията от страна на автомобилните компании допринася за подобряване характеристиките на тракторните механизми, като се вземат предвид уникалните условия, когато работят на полето.
Нежеланието на Хенри Форд да подобри Fordson, с цел да избегне повишаването на цената му, довежда до рязък спад на продажбите през 1928 г. Клиенти на компанията остават по-бедните фермери, докато големите ферми избират по-доброто оборудване.
Тъй като основните клиенти на Ford са вече в Европа, през същата година компанията е принудена да прехвърли производството си от САЩ във Великобритания. В бъдеще делът на тракторите на Ford намалява и в Европа. До 1932 г. повече от 50% от пазара в САЩ са представени от три компании: International Harvester, John Deere, Allis – Chalmers.
Конкурентните модели се появяват и на европейския пазар
Германската компания Deutz не закъснява да произведе „народния трактор“, модел F1M414, представляващ първия в света мини трактор .
Преди пускането на модела тракторите в Германия са били изработвани само за големи ферми. Моделът е оборудван с едноцилиндров двигател с водно охлаждане, вал за отвод на мощност и движение на пневматични гуми. До 1942 г. са продадени 10 000 трактора.
Качество на трактора са неговата практичност и надеждност. Принципът на обратната връзка на клиентите с производителите при разработването на нови модели позволява на специализираните компании да изместят автомобилните производители, доминиращи на пазара в началото на ХХ век.
Решаващо значение на гъсеничния трактор през Първата световна война
Поради отлива на работници, мобилизирани на фронта, широкото въвеждане на трактори е предназначено да осигури производство за необходимото количество храна. Проблемът с изхранването е особено остър за Великобритания. Вносът на хранителни продукти е блокиран от германския флот – през 1917 г. са унищожени 3,3 милиона тона британски товарни кораби. Правителството на страната взема решение да увеличи количеството на обработваемите земи. Тъй като тракторната промишленост не може да удовлетвори търсенето на техника, сключени са договори за доставка на трактори с компаниите International Harvester и Ford.
Една от компаниите, към които военните се обръщат по време на Първата световна война, е Holt. Тази компания купува патент от Ричард Хорнсби за парен гъсеничен трактор от 70 к. с. през 1908 г., по-късно преоборудван с бензинов двигател. През 1911 г. прототипът е предложен и отхвърлен от армията, поради недостатъчна мощност. Поради продължителните окопни битки и увеличаването на броя на жертвите, интересът на военните отново е пренасочен към верижните машини на фирмата Holt (след като се слива с конкурентите през 1925 г., тракторът ще бъде наречен Caterpillar).
Предимствата на гъсеничните трактори на Holt са способността им да пресичат окопи, да пробиват огради от бодлива тел и да носят оръжие.
Първата партида от 42 танка постъпва на фронта през 1916 г. Оръдията на гъсеничен ход допринасят значително за победния ход на войната.
Технически подобрения, които увеличават производителността
След като с помощта на инженерите от Ford тракторът придобива модерна визия, започват техническите усъвършенствания, насочени към повишаване на производителността, надеждността, удобството за оператора на машината. През следващите десетилетия в различни части на света са внедрени важни подобрения:
През 1922 г. International Harvester представя устройство за предаване на мощност от двигателя към свързано оборудване. Първият модел, оборудван с вал за отвод на енергия, е моделът на тракторите Farmall от 1924 г.
Увеличаването на износоустойчивостта на механизмите, лекотата и удобството при работата са свързани с появата през 1932 г. на модела Allis-Chalmers Model U, на който стоманените нарязани колела са заменени със самолетни гуми. Тракторната изпитателна лаборатория на Университета в Небраска експериментално потвърждава ползата от нововъведението – икономията на гориво е 25%.
Дълго време оборудването на прикачения инвентар просто се е обтягало зад трактора. През 1933 г. Ferguson-Brown модел A се появява с триточково устройство на окачване за закрепване на механизмите. Системата с хидравлично управление се е състояла от три свързващи лоста. Това подобрение позволява да се предаде тягата към задните колела, което прави трактора по-маневрен. Леките модели, използващи това окачване, превъзхождат по производителност по-мощните и тежките модели. През 1939 г. Ford модел 9N, оборудван с механизъм на окачване от Ferguson, се радва на голям успех. След дообработка, устройството изпълнява функции за автоматичен контрол на тягата и дълбочината на оранта. След като скъсва отношенията си с Ford през 1953 г., компанията Ferguson се слива с крупния военен изпълнител Massey-Harris (Massey Ferguson от 1958 г.).
Дълго време конкурентите, задържани от патента, са принудени да търсят алтернатива на нововъведението от Ferguson. (Едва през 1960 г. съдът отказва да поднови патента, отбелязвайки ползата за развитието на селското стопанство.) Търсенето на решение спомага за разнообразяване на видовете трактори и прикачното оборудване. През 1943 г. компанията International Harvester стартира с модел за събиране на памук Old Red.
През 1951 г. продажбите на трактори достигат своя връх. Само в САЩ се продават около 800 000 броя.
През 1954 г. John Deere и International Harvester представят прикачно оборудване за комбайни за царевица. През 1956 г. пневматичната сеялка Gyral е патентована в Австралия.
В края на 60-те немската компания CLAAS започва да разработва трактор , оборудван с хидростатична трансмисия. Инженерите на компанията ще се върнат към идеята си през 1978 г., за да успеят след още 15 години – през 1993 г., да пуснат трактора Xerion 2000, оборудван с безстепенна трансмисия. При плавното изменение на коефициента на предаване на въртящия момент, скоростта се променя равномерно, изчезват сътресенията при смяна на предавките. Тракторите се приспособяват да извършват максимално количество селскостопански дейности. С помощта на нови устройства почти всяка стъпка от процеса на засяване до прибирането на реколтата е механизирана.
Любопитно е, че за да увеличат продажбите, производителите обръщат специално внимание на външния вид на тракторите. Моделите на различните производители започват да се изпълняват в традиционни цветове. Така от 1964 г. всички трактори на Ford са боядисани в корпоративния син цвят. За подобряване естетичността на техниката си Deere and Company наема студиото за промишлен дизайна на Хенри Драйфус. Първите модели, над дизайна на които работи Драйфус, са John Deere Model A и Model B (1938 г). Оттогава цветовете на компанията са зелено и жълто.
Мониторинг и навигация
През 1966 г. се появяват първите електронни устройства за наблюдение на сеитбата. Системите ѝ за контрол са DICKEY-john и са инсталирани на механични и пневматични сеялки, контролиращи броя на семената и разстоянието между тях.
Оборудването на тракторите през 90-те години със системи за позициониране в различните части на полето в съвкупност с електронни системи за контрол (на засяването, количеството на реколтата и др.), предоставя на фермерите нова информация за зонирането на добивите и ефективността на селскостопанските операции в различни участъци на полето. Първите оборудвани със система за позициониране трактори през 1995 г. са на фирмата Case. После и други фирми предприемат собствени разработки. Системите за позициониране били скъпи, недостатъчно точни и отсъствала техническата поддръжка за устройствата.
За да заинтересува фермерите, през 1996 г. John Deere пуска свой GPS приемник „зелени яйца и шунка” (green eggs and ham) с GPS антена и възможност за регулиране на сигнала с помощта на регионалните станции. Включеното към дисплея в кабината устройството позволява на операторите да следват курс, избягвайки припокривания и пропуски при обработката на почвата. Това е важна стъпка към прецизното земеделие.
Стремителността, с която тракторната техника се променя в началото на XXI век, не отстъпва на тази от началото на миналия век, когато изобретателите преминават от парни котли на метални рами към Fordsons. Дванадесеколесният John Deere 8960 с набор от дисплеи в кабината все по-малко приличат на класическия силует на трактора .
И докато ние просто свикваме с многоколесните гиганти в полетата, инженери вече проектират роботизирани трактори, изпреварвайки нуждите на фермерите и смайващи въображението им.
Алекс Петров
По материали на чуждестранния печат
