Плуг — сільськогосподарське знаряддя з широким металевим лемешем або диском для оранки землі.
Плугом орали ґрунт перед тим, як засіяти його сільськогосподарськими культурами. У літописах плугом також означають одиницю оподаткування родини, її обчислювали за кількістю волів у господарстві. Вісім волів становили «плуг» — штучну одиницю оподаткування — С. 595.. Плуга́та́р, плуга́р — інші назви орача.
Рало (орало, соха) — з часів давніх слов'ян назва дерев'яного плугаТимочко Н. О. Економічна історія України: Навч. посіб. — К.: КНЕУ, 2005. — 204 с. — ISBN 966-574-759-2..
Етимологія Українське плуг походить від , що не має загальновизнаної етимології. Згідно з однією з версій, це слово питомо слов'янське, і пов'язане з дієсловом *plužiti («тягти по землі», пор. — «тягти по землі», — «тягатися, волочитися, вештатися», — «повільно йти»), що може походити від («тягти», «текти», «лити», «литися»), а -g- у такому разі є суфіксом. Менш ймовірне виведення слов'янських форм від , до якого сходять , дав.-ісл. plógr, пізнє .
Історія використовування
Доіндустріальна епоха
Коли з'явилося сільське господарство, земля оброблялася вручну, або за допомогою мотик, імовірно, вперше у Стародавньому Єгипті на м'яких родючих ґрунтах берегів Нілу, де щорічні повені омолоджували ґрунт і полегшували його обробку. Щоб регулярно вирощувати зернові культури в менш родючих областях, нижчий шар ґрунту з поживними речовинами потрібно було підняти на поверхню.
Приручення волів у Месопотамії, можливо, вже у VI тисячолітті до н. е., дало людству достатню тягову силу, необхідну для розвитку знарядь для оранки.
Найперші плуги називають ралами. Вони мали дуже просту будову і являли собою раму (дишло, дишель, гряділь), яка тримала в собі вертикально закріплений шматок дерева (кописть), який волочили крізь верхній шар ґрунту. Як кописть, так і дишель могли вироблятися з одного шматка дерева, про що свідчить, наприклад, сиракузька бронзова монета. Для зміцнення робочого кінця кописті стали застосовувати леміш-нарольник.
Стародавні форми плуга відомі за вавилонськими і староєгипетськими зображеннями, наскельними малюнками у північній Італії та південній Швеції (що відносяться до 2-го тисячоліття до н. е.), а також за знахідками древніх плугів в торф'яниках на території сучасної Польщі. Раніше 1 тисячоліття до н. е. плуг був відомий також у Стародавньому Китаї. Найдавніший залізний леміш знайдено у Китаї і він датується близько 500 років до н. е.Robert Greenberger The Technology of Ancient China (New York: Rosen Publishing Group, Inc., 2006), pp. 11–12.
Стародавні римляни винайшли відвал, який відкидав землю в бік, ховаючи бур'яни і залишки попереднього врожаю під шар землі, в той самий час витягуючи поживні речовини на поверхню. Такий плуг міг також використовуватися на вологій землі, вода стікала по борознах, залишених плугом. Крім цього, римляни поставили перед плуга на колеса (колісний передок, колішня), що дозволяло регулювати глибину ходу плуга, і застосували ніж-чересло, розміщуваний перед лемешем для розрізання ґрунтуКарпенко Н. А., Зеленев А. А., Сельскохозяйственные машины, Москва, 1968.
На самому початку відвали робилися з дерева у вигляді довгастого чотирикутника. Спереду їх прикріплювали до стійки, а позаду до підошви (полоза, польової дошки) і до одного з руків'їв плуга за допомогою дерев'яної або залізної зв'язки. Оскільки до дерева земля налипає сильніше, ніж до металу, то згодом стали робити відвали з чавуну або заліза і надавати їм форми місцями увігнутої, місцями опуклої, отже відвал являв собою вигнуту гвинтоподібну поверхню.
Першим комерційно успішним плугом з використанням залізних частин слід вважати «Ротерамський плуг», розроблений Джозефом Фольямбе (Joseph Foljambe) 1730 року в місті Ротерем, Королівство Великої Британії. Він був міцним, легким, створений за математичними розрахунками шотландського конструктора . Плуг дозволяв зрізати, підіймати і перевертати шар землі.
Промислова революція
Сталеві плуги з'явилися в добу промислової революції. Вони були легшими і міцнішими тих, що виготовлялися із заліза або дерева. Перший сталевий плуг винайшов американський коваль Джон Дір в 1830-х роках. До того часу дишло, що кріпилося до упряжі тварин, було пристосоване так, що колесо в передній частині плуга котилося по землі. Перші сталеві плуги управлялися пішою людиною. Керуючий йшов услід за плугом, тримаючись за обидва руків'я, і регулював напрямок і глибину борозни. Він також часто керував рухом тварин, які тягнуть за собою плуг. Пізніше з'явилися плуги, де керуючий вже сидів на спеціальному сидінні на колесах, а плуг мав декілька лемешів.
Один кінь, як правило, може тягти лише плуг для однієї борозни на чистому і м'якому ґрунті. Для обробки важчих ґрунтів потрібні два коні, один з яких йшов по борозні, а другий — по необробленій землі. Для плугів, що роблять дві і більше борозни, один або кілька коней мають іти по незораній землі, і навіть це дається їм насилу. Зазвичай таким коням дають десятихвилинний відпочинок кожні півгодини.
З появою парового трактора (локомобіля) стало можливим використання його для оранки. У Європі урівноважені плуги на колесах тяглися дротяними канатами (як засіб передачі), керованими парою парових двигунів англійського інженера Джона Фоулера. У США твердий ґрунт рівнин дозволив пряме використання великих парових двигунів як тяглової сили. Часто бувало, що до десяти парових машин тягнули один великий плуг, що дозволяло зорати сотні акрів землі за день. Тільки парові машини могли рухати такі великі плуги. Коли з'явилися бензинові двигуни, вони не мали достатньої потужності як порівняти з паровою тягою.
В Австралії в 1870-ті роки винайдений спеціальний плуг для оранки земель під виноградники, названий «» (Stump-jump plough, буквально — «плуг-пеньостриб»). Його будова уможливлювала лемешу самому перестрибувати через шишкувате й дуже довге, випнуте на поверхню коріння евкаліптів. За допомогою такого плуга перші поселенці в долині МакЛарен обробляли усі найстаріші виноградники в регіоні.
Простіша система, створена пізніше, використовує увігнутий диск (або два), встановлений під великим кутом до напрямку руху. Увігнута поверхня утримує диск в землі, якщо під нього не потрапляє що-небудь тверде. Коли плуг натикається на корінь дерева або камінь, леміш плуга підстрибує, що дозволяло уникнути поломки плуга і продовжити оранку.
Плуг XIX століття
Рало
Рало — найдавніший плуг, пізніше — знаряддя для розбивання грудок зораної землі перед боронуванням. Воно складалось з таких елементів: жертки чи гридки — довгої жердини (гряділя, дишла, війя), на одному кінці якої кріпилося ярмо, на другому укріплялася кописть — великі зубці, загострені кілки; жертка і кописть з'єднувалися сто́вбами — дощечками, що проходили в отвори обох деталей; окрім того, між копистю та жерткою вставлялася жабка — розпірка з твердого дерева; на кінці жертки була ручка для управління; на кінці зубців кописті могли надівати нарольники — металеві лемеші.
Соха
Соха складалася з розсохи — вертикальної основи у вигляді масивної вилки, на кінці якої надівали залізні лемеші, голобель, що з'єднували розсоху з хомутом коня, і привоїв — зв'язок, що з'єднували нижню частину розсохи з голоблями. Вся конструкція мала вигляд трикутникаРусская соха .
Звичайний плуг Плуг мав таку конструкцію: до орчика кінного запрягу (чи ярма волового) кріпився гряділь — поздовжній брус, на другому кінці якого укріплялись чепіги — дві довгі ручки, з'єднуючись з ним сто́вбами — дерев'яними дощечками, які проходили через отвори обох деталей; дерев'яного полоза із залізним лемешем — робочого елемента плуга; між чепігами і гряділем встановлювалася жабка — розпірка, ищо запобігала опусканню гряділя й уможливлювала регулювати положення полоза з лемешем. Гряділь плуга в разі використовування волового запрягу називався війце.
Колісний плуг Колісний плуг на кінній або воловій тязі складався з таких деталей: гряділя — поздовжнього бруса, що кріпився за допомогою кільця (каблучки) й кілка (кочета) до колішні — колісного передка упряжі; підошви — основи для лемеша; двох, іноді однієї чепіг (руків'їв), що з'єдувалися з гряділем і підошвою; стовби — регульованої вертикальної короткої стійки, що з'єднувала гряділь з підошвою; чересла — вертикального ножа перед лемешем, що кріпився до гряділя; полиці (відвала) — деталі, що кріпилася до підошви і перегортала пласт; і лемеша — горизонтального ножа, що кріпився до підошви. Передок-колішня з'єднувався своїм дишлем (байловою, байлогою, байловкою) з кінною упряжкою чи ярмом, для кріплення дишля у вісь був вроблений брусок-ключ.
Український плуг
На півдні Російської імперії здавна застосовували важкий дерев'яний плуг, який отримав назву українського.
Корпус українського плуга, так само, як у сохи, мав вигляд трикутника. Одним боком його слугував гряді́ль, другим — чепі́ги і полоз (замість розсохи і підошви), третім боком — стійка (замість сошних привоїв і стовби). Леміш плуга мав вигляд прямокутного трикутника з розширнем, і надівався на полоз. За лемешем кріпився відвал — зазвичай у вигляді чотирикутної видовженої дошки з пласкою поверхнею. Один її кінець кріпився мотуззям або цвяхами до стійки, другий — до правої чепіги. Попереду до корпусу кріпилося чересло: під час роботи воно вертикально відрізало скибу ґрунту, леміш її підрізав горизонтально і трошки припідіймав, відвальна дошка відсувала скибу убік та перевертала. Передній кінець гряділя встановлювався на колісному передку (також відомому як колішня́, колісня́, телі́жка), що складався з дерев'яної подушки, закріпленої на осі з двома колесами: праве, більшого діаметра, йшло борозною, а ліве, менше — цілиною. З передком гряділь з'єднувався за допомогою великого кільця — тяжа. З віссю передка було скріплене дишло для запрягання тварин. Тягли такий плуг зазвичай шість-сім волів. За словами очевидця, український плуг вражав своїми розмірами та вагою: «він вивертав великими брилами землю, в'язку і настільки тверду, що проста борона ніяк не змозі їх розрібнити».
Український плуг тільки перевертав верхній шар землі, але він не розпушував його. Для оброблення перегорнутих скиб застосовували рало, а остаточне поверхневе розпушування проводили за допомогою дерев'яних борін.
Час появи плуга з череслом, відвалом і колісним передком досі не встановлений. Наявні археологічні дані, які свідчать, що у східних слов'ян вже у IX столітті могли існувати такі плуги.
Сучасний плуг
Усі плуги, що призначені для основної підготовки ґрунту, класифікуються за такими ознакамиГрадиський Ю. О., Літовка С. В. Конструкція плугів загального призначення. Методичні рекомендації та завдання щодо виконання самостійної роботи студентів денної та заочної форми навчання технічних спеціальностей . — Х.: ХНТУСГ, 2014. — 31 с.: за призначенням розрізняють — плуги загального призначення (сільськогосподарські); спеціальні (лісові, садові, чагарникові, чагарниковоболотні, плантажні, викопочні тощо); за типом робочих органів — лемішні (напоширеніші), дискові (для оранки важких ґрунтів та лісовідновних роботах), шнекові, ротаційні, чизельні, роликові й комбіновані; за видом тяги — кінні й тракторні (переважна більшість); за способом з'єднання з трактором — причіпні, начіпні, напівначіпні; за швидкістю обробки ґрунту — звичайні (швидкість обробки до 1,4 м/с) та швидкісні (швидкість обробки від 1,4 до 2,2 м/с і вище).
Сучасний лемішний плуг на тракторній тязі складається з таких елементів: рами, одного, але частіше кількох корпусів, передплужника, одного чи кількох чересел, опорних коліс, причіпного пристрою. Рама складається з гряділів — сталевих поздовжніх елементів (їхнє число зазвичай дорівнює числу корпусів), з'єднаних болтами з поперечними короткими розпірками, а по лінії розміщення корпусів з метою зміцнення конструкції проходить балка жорсткості . Корпус складається з польової дошки (полоза), п'ятки, відвала (полиці), стійки і лемеша.