Очісуюча жниварка

Барельєф галльскької жниварки

Перше згадування про збирання зернової частини врожаю за допомогою примітивної машини міститься у «Природничій історії» Плінія Старшого, яка була написана для римського імператора Тита у 80-х роках нашої ери. Описуючи техніку Стародавнього Риму, Пліній наголошував на тому, що ці машини використовувалися у великих маєтках Галлії, тобто там, де потрібна праця продуктивніша за ручну[4].

Детальний опис цієї давньої зернозбиральної машини подає Палладій у творі «Про землеробство».[5] Візуальне зображення машини дійшло до наших днів у вигляді барельєфів, знайдених у Бельгії.

Цей пристрій, за Палладієм, мав вигляд великого ящика на двох колесах, позаду якого запрягався бик чи віслюк. На передній стінці ящика скісно кріпився металевий гребінь із загостреними боковими гранями. Поруч із ящиком, посуваючись назад, йшла людина з Т-подібним знаряддям у вигляді довгої палиці, на кінці якої прікріплена поперечина. Під час руху пристрою по полю гребінь урізався у стеблостій на рівні суцвіття, а за допомогою Т-подібного знаряддя людина спрямовувала колосся до гострих країв гребеня, у наслідок чого вони обламувалися і падали в ящик. При цьому стебло залишалося на полі неторканим[6].

Така жниварка мала вищу продуктивність від ручного збирання серпами. Це досягалося за рахунок збільшення ширини охоплення ділянки поля та більшої швидкості руху.

Головна функція жниварки — відокремлення колосся від стебла — виконувалася за допомогою пасивного гребеня й активного Т-подібного знаряддя, який приводився в рух людиною. Такий пристрій міг збирати лише злакові хлібні рослини, у яких суцвіття знаходиться на кінці довгого стебла. Невідомо, скільки років ця жниварка використовувалася в маєтках Галії, але якщо Пліній Старший згадує про неї у 80-ті роки нашої ери, а Палладій підтверджує її існування у першій половині IV століття нашої ери, то галльську жниварку використовували для збирання врожаю не менше 250 років.[5]

Разом із падінням Римської імперії зникають великі маєтки і потреба в очісуючій жниварці відпала на багато століть.

Жниварки Джона Рідлі

Жниварка Віктора МакКея

Очісуючий комбайн «Саншайн Харвестер»

Наступна потреба в очісуючій зернозбиральній машині виникла в середині XIX століття під час колонізації англійцями Австралії. Колоністи зіткнулися з проблемою, яка полягала у тому, що в умовах сухого клімату Австралії на час збирання зернові пересихали і ставали ламкими, що призводило до великих втрат під час скошування.[7] Вирішити цю проблему вдалося у 1843 році за допомогою збиральної машини Джона Рідлі.[7]

За основу слугувала галльська жниварка, яку він значно вдосконалив і пристосував до кліматичних умов Австралії. Як і галльська жниварка, вона складалася з великого ящика, але вже на чотирьох колесах. Задні колеса були керовані. Позаду ящика впрягалися коні, які штовхали жниварку. Попереду на ящику розташовувався гребінь, а над ним знаходився лопатевий бітер, який приводився в рух від передніх коліс ящика. Щілини між зуб'ями гребеня були такими, що крізь них вільно проходило стебло, проте застрягало колосся. Керувала машиною одна людина.[2] Під час роботи, як і у галльської жниварки, гребінь занурювався у стеблостій, але колосся обламувала не людина, а бітер, який лопатями під час обертання частково вимолочував зерно з колосся і транспортував продукт обчісування в ящик.

Завдяки поліпшеному керуванню жниваркою й механізації обламування колосся очісуюча жниварка Джона Рідлі могла прибирати за світловий день 4 гектари, замінюючи собою працю десяти косарів.[2]

Головна функція машини — відділення колосся від стебла — реалізувалася пасивним гребенем і активним механізованим бітером. Використання цієї машини обмежувалося збиранням зернових хлібних культур.

Багато підприємств у Австралії виготовляло жниварки Джона Рідлі, проте лідером вважається компанія Джозефа Меллора, яка за кілька років випустила понад 3000 машин.[7]

Подальший розвиток австралійської очісуючої жниварки спрямований на розширення її функціональних можливостей, а саме: обмолот обчесаного колосся, очищення зерна від полови і соломи, засипка очищеного зерна в мішки і вивантаження мішків із зерном на ходу. Усі ці завдання були розв'язані завдяки зусиллям винахідників, у тому числі Джеймса Морроу і Віктора МакКея, які у 1883 і 1884 роках відповідно представили свої варіанти очісуючого комбайна.[7]

Комбайн був трьохколісний. Його тягнули коні, запряжені попереду лівіше від комбайна. Збиральну машину обслуговували два чоловіки, один з яких керував рухом комбайна, а другий засипав зерно у мішки. Завдяки маневреності і простоті керування за світовий день комбайн збирав урожай з 40 гектарів. За своєю ефективністю, тобто витратам енергії на тонну зібраного врожаю, австралійський очісуючий комбайн і до сьогодні залишається неперевершеним.[7]

Найвідомішим виробником очісуючих комбайнів у промислових масштабах є Віктор МакКей, який у 1895 році організував компанію «Саншайн Харвестер».[7] Компанія займалася постійним удосконаленням комбайна. Так, завдяки таланту фермера й винахідника Хедлі Шеппарда Тейлора, у 1916 році «Саншайн Харвестер» розпочала випуск нових очісуючих комбайнів. У них під гребенем знаходився ріжучий апарат, а відведення обчісаной маси здійснювався шнеком. Такі конструктивні особливості розширювали можливості збиральної машини, дозволяючи збирати вологі й засмічені хліба.[7] У 1950 році, у результаті зміни власника, компанія припиняє випуск очісуючих комбайнів під торговельною маркою «Саншайн», а за шість років і зовсім знімає їх із виробництва.[7]

Діючі зразки машин, що збирали тільки зернову частину врожаю, створювалися й у Росії. У 1868 році агроном Андрій Романович Власенко у Тверській губернії демонстрував збиральну машину «Кінне збирання на корені», яка складалася з косарки, транспортуючих пристроїв і молотарки. За словами А. Р. Власенка вона в 20 разів продуктивніше за ручний спосіб збирання хліба й у 8 разів перевищувала продуктивність американської жатки «Маккормік». Машину тягли два коні, а керувала нею одна людина.[8][9]

Подібну машину, але в Самарській губернії, зробив М. Глумілін, який знав про комбайн А. Р. Власенка і намагався поєднати зусилля для створення досконалішого пристрою.

На жаль, ані А. Р. Власенку, ані М. Глуміліну не вдалося налагодити промислове виробництво машин, не зважаючи на те, що у 1869 році А. Р. Власенко отримав привілей на свій винахід, а за виготовлення машини колективно клопотали відомі вчені і землевласники. Міністер землеробства Росії відмовив Власенкові у виготовленні машин.[8][9]

Жниварка двобарабанна очісуючого типу «Слов'янка УАС»

Третє відродження очісуючої жниварки припадає на другу половину XX століття. Розуміння вченими та інженерами усіх обмежень на шляху розвитку традиційного комбайнового збирання врожаю спонукало до створення альтернативних методів. Найперспективнішим вважається обмолот на корені.[1]

Академік Української академії аграрних і технічних наук, Російської академії сільськогосподарських наук, доктор технічних наук Погорілий Леонід Володимирович (1934—2003) писав: «Висока енергійно ресурсно-напружена хедерна технологія збирання в основному виконала свою історичну і технологічну роль, і за законами діалектичного розвитку, і нашими прогнозами повинна поступитися місцем принципу обчісування для розробки високоефективних комбайнів нового покоління».[2]

Існує думка, що прообразом сучасних очісуючих жниварок був обчісувач, виготовлений американцем К. Болдуіном.[10] Основною відмінністю цієї збиральної машини є використання активного робочого органа, який був виконаний у вигляді циліндричного барабана (ротора), вздовж твірних якого закріплювалися ряди гребінок. Під час обертання барабана гребінки занурюються у стеблостій та обчісують зернову частину врожаю.[11]

Такий принцип дії дозволяв не стільки обривати колосся, скільки їх обмолочувати. Крім того, таке технічне рішення уможливлювало збір вологих зернових культур, роботу в полях, де стеблостій виліг або засмічений бур'янами.

У другій половині 90-х років компанія «Shelbourne Reynolds» (Велика Британія), використовуючи розробки Національного інституту сільськогосподарського машинобудування (NJAE), опанувала промисловий випуск жниварок із описаним вище принципом дії.[1][2]

Незалежно від англійців до такого ж технічного рішення, але на початку 80-х років, прийшов керівник лабораторії збиральних машин Мелітопольського інституту механізації сільського господарства (зараз ТДАТУ), доктор технічних наук Шабанов Петро Антонович (-2005).[1][2]

У 2004 році під безпосереднім науковим керівництвом П. А. Шабанова машинобудівельним підприємством «Укр. Агро-сервіс» була розроблена, виготовлена та випробувана "Жниварка навісна двобарабанна очісуючого типу «Слов'янка УАС». Із 2005 року жниварки «Слов'янка УАС» виготовляються серійно і застосовуються у рослинництві.[12]