戴夫棺材
农业肩负着养活世界人民的使命。从杂交植物和动物到利用灌溉技术改造新的耕地(甚至是填海造地)，农民们从未停止寻找增加粮食产量的新方法。更多的生产意味着更多的营养和更多的食品品种，同时尽可能保持较低的食品价格。有关农业产业的简明概述，请参阅我们的博客。
在这篇博客文章中，我们将重点介绍农业几千年来努力提高粮食产量的最重要因素之一:农业设备的历史。设备对于提高产量和减少农业对体力劳动的依赖一直是至关重要的。
虽然这篇文章关注的是历史，但农业设备至今仍在不断创新。点击这里阅读我们关于农业设备的关键工程挑战的文章(以及先进的自润滑组件如何帮助解决这些问题)。
早期历史:农业装备前机械化
今天，农业设备的进步往往集中在更好、更高效的机械化设备上。然而，早在有动力的机器出现之前，设备创新就在农业的历史发展中发挥了重要作用。
最早的创新包括发明了第一批工具，使农业发展超越了直接用手、棍子和简单的石锄头。一些例子包括:
- 最早的犁出现在公元前5000多年前，是用叉子在泥土中挖沟播种的。虽然手绘犁只适合在某些气候条件下替代锄头，但它们可以快速开垦更多的土地。随着牛的驯化(第一次在公元前4000年左右的印度河流域)，役畜很快就能更有效地利用新兴的犁技术。木制的动物犁在公元前1500年成为耕作的首选方法。一些最早的木制犁在古代苏美尔(今伊拉克)被发现。
- 大约在同一时期，我们发现了一些例子最早的石镰刀这一工具极大地提高了人类收获大量谷物的能力。镰刀的发明使最早的粮食农业成为可能。最早的例子是简单的燧石或附在木头或骨轴上的石刃。随着铜和青铜镰刀刀片的出现，镰刀成为早期金属加工的第一个应用随着金属加工知识的成熟和扩散。
即使是对这种设计的轻微改进也会对农业生产力产生真正的影响:长刃长柄镰刀的发明和普及与镰刀相比，镰刀大大提高了产量。 - 的最早的铁犁大约在公元前475年在中国发展起来。有限的金属加工能力意味着早期的犁只有一个小的金属刀片连接在一个木制工具上。随着金属加工技术的提高，犁可以用更多的金属制造，而且重量也大得多。到了汉代(公元前200年-公元200年)，全金属铸铁犁被使用，引领中国进入了农业生产力的革命。
金属犁直到很久以后，在中世纪早期才扩展到欧洲，由于它们能够在更冷的粘土土壤中工作，因此提高了生产率．直到1837年，约翰·迪尔(John Deere)才发明了第一台钢犁。
机械化农业设备的兴起
Jethro Tull的发明1701年一种改进的机械播种机的发明标志着农业设备新纪元的开始。塔尔的机器结合了一个用于种植的小犁，一个用于储存种子的料斗，一个用于分发种子的漏斗，以及一个用于重新覆盖新种植的种子的耙子。在这项发明之前，种子要么是分散的(在某些情况下，像豆荚一样，是单独手工种植的)。塔尔的播种机可以用手拉，也可以用动物拉。
图尔的发明预示了即将到来的机械革命的一个共同趋势:将更多的任务整合到一个单一的、集成的设备中，比单独手工劳动更快、更精确地完成它们。创新将开始以前所未有的速度出现。
农业装备创新重要实例
- 1794年，伊莱·惠特尼发明了第一个手动轧棉机适用于北美种植的短绒棉(印度用于长绒棉的杜松子酒的历史要长得多)。该设备从棉纤维中分离出种子/外壳和其他碎屑，这一过程在以前是非常劳动密集型的。
- 到1834年,赫西和麦考密克的竞争对手设计的收割机标志着第一次远离镰刀/镰刀收割谷物．这些设备可以由马拉动，而手动曲柄驱动往复切割棒。一个技术熟练的农民用镰刀每天最多能收获1-2英亩，而机械收割机允许一个人(带着一匹马)在一天内收获大片田地。随着效率的提高，农场的规模可以扩大到数百甚至数千英亩。
- 蒸汽机的普及创造了在农业中取代人力和畜力的第一个技术选择。最早的农用蒸汽机在19世纪早期使用。这些例子是便携式机器，可以放在田地或谷仓里，为脱粒机等农业机械提供动力。动力是通过皮带或传动链(一种至今仍用于向拖拉机牵引的机械输送动力的机制)传递的。很快，蒸汽牵引机甚至被放置在田地的两端，来来回拉动铁丝牵引的犁。
- 虽然实验性的蒸汽拖拉机有一些用途，但它们是笨重、危险的机械部件。内燃机的发明将导致汽车的诞生第一辆汽油动力拖拉机John Froelich在1892年写的。虽然拖拉机的设计需要时间来完善，但亨利·福特推出了广受欢迎的批量生产拖拉机，福特森高中的到1917年。从那时起，拖拉机就一直是农业的中心:它既可以牵引各种工具，也可以为其提供动力，从简单的犁到联合收割机，在整个种植周期内作为农业机械化的灵活投资。
低廉的价格使成千上万的小农买得起拖拉机，拖拉机拥有率大幅上升。1916年，美国售出了大约2万辆拖拉机;到1935年，这一数字跃升至100多万。”- - -史密森内幕
- 设备OEM继续寻找更多的集成和效率的机会。一个典型的例子是联合收割机，它将收割、脱粒和筛分结合在一个设备上。联合收割机发明于1935年，由马匹或拖拉机牵引，如今通常是自行驱动的。
联合收割机是一种非常复杂的机械，可以通过专门的平台进一步定制，以收获特定类型的谷物。伊利诺伊州农业局在这里提供了一个很好的解释。
农业设备的创新一直持续到今天。例如，全球定位系统正在帮助农场比以往任何时候都更精确地工作。空中无人机被越来越多的应用，从扫描/监测到喷洒农药。和“物联网”(IoT)正在寻找有前景的农业用例。
了解更多:农业设备的工程挑战
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