你所不了解的蒸汽拖拉机

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  你所不了解的蒸汽拖拉机

英国的蒸汽拖拉机

1849年,英国兰塞姆斯(Ransomes)生产了可能是第一台自走农业机动车。它由一个装在3个车轮上的底盘和直立锅炉蒸汽机组成,蒸汽机通过链条驱动前轮。但是该公司此后直到1903年前,再未生产过这种机械。

拖拉机史学界多数人认为,有实际意义的第一台蒸汽动力农业拖拉机诞生在1868年,它由英国加勒特父子公司(Richard Garrett & Sons)制造,它的发动机原来用于小火车头。该公司后来生产的Garrett 4CD蒸汽拖拉机在欧洲最流行,名义功率2.94 kW(4 hp),质量不超过5 t,一人操纵。

加勒特父子公司是1778年成立的,工厂在英格兰东部,主要生产蒸汽机、牵引机动车、蒸汽压路机、蒸汽四轮马车和电车,但特别以蒸汽拖拉机闻名,在当时的蒸汽牵引机动车行业声名显赫。公司于1932年被一家英国主要制造电力机车的公司收购,其部分工厂今天作为蒸汽机博物馆保存下来。

在英国,除加勒特公司外,生产蒸汽牵引机动车的公司还有兰塞姆斯(Ransomes)、福勒(Fowler)、埃维灵(Aveling)、伯雷(Burrell)和克雷顿(Clayton)等。

如上所述,蒸汽拖拉机在英国用于农田耕作的不多,通常用于道路运输,特别是木材贸易。

美国的蒸汽拖拉机

1853年8月11日,美国发明家约瑟夫?福克斯(Joseph Fawkes)在宾夕法尼亚州表演了他的蒸汽犁专利,现场参观的有约1000名感兴趣的观众,费城新闻报道为“如同通常用马犁地”。该机主架铁制,宽2.4 m,长3.6 m,放在一个装有直径1.8 m、宽1.8 m驱动轮的桥上。单缸蒸汽机,发动机和驱动轮连接的减速比为6。

在19世纪美国西进运动和西部开发中,由淘金热带动起来的采矿业引发大量人员拥入,刺激了西部农业和畜牧业的发展。为了满足人们的需要,仅加利福尼亚州的耕地就从1852年的4.45万hm2(11万多英亩)增加到1855年的18.62万 hm2(46万多英亩)。

1861年4月,美国内战爆发;1865年4月,内战结束。内战期间,1862年5月,美国总统林肯颁布了《宅地法》,允许耕种西部土地5年的农民,在缴纳10美元证件费后,获得64.75  hm2(160英亩)土地的使用权。农业耕地扩大的客观需求和欧美“工业革命”的技术基础,在19世纪后半叶,构成了美国农机化迅速飞翔的两个翅膀。

美国约从1860年起使用蒸汽动力的轮式拖拉机,尼科斯和谢巴德(Nichols and Shepard)公司是美国蒸汽拖拉机的主要制造商。该公司于1848年在美国密歇根州建立。

最初所有者和共同创办人是当地的约翰?尼科斯(John Nichols)和纽约北部的移民查尔斯?谢巴德(Charles Shepard)。后者后来把自己的股权转给了他的弟弟——在加利福尼亚淘金未果、爱动脑筋又懂机械的大卫?谢巴德(David Shepard)。

尼科斯和谢巴德公司原来生产各种机械,如锯木机、脱粒机。1869年公司决定进入蒸汽拖拉机领域。19世纪70年代及其后,公司成为蒸汽拖拉机最主要的制造商之一,这些拖拉机被证实很可靠,因而在美国、加拿大难耕的大草原中流行。

但是很可惜,在20世纪初期蒸汽拖拉机向汽油拖拉机转变过程中,该公司对这一新技术转变反应迟缓,丧失了在行业的重要地位,最终在美国“大萧条”的1929年被奥利弗(Oliver)农业装备公司全资收购。

美国珀特?休伦公司也生产蒸汽拖拉机。该公司源于1851年威廉?布朗(William Brown)铁匠成立的厄普顿(Upton)制造公司。19世纪90年代,布朗出售了他的股份,公司改名为珀特 ?休伦(Port Huron)公司。19世纪90年代初期,美国经历经济低迷期,公司几次面临破产。1928年大萧条前夕,公司走到终点,不幸被清算。

加利福尼亚州的丹尼尔?贝斯特(Daniel Best)公司也生产蒸汽拖拉机。它制造的蒸汽拖拉机,标定功率80.85 kW(110 hp),质量19 t,高5.4 m。贝斯特公司后来是著名的履带拖拉机制造商——卡特彼勒(Caterpillar)公司的两个源头之一。

后来在拖拉机行业卓有名气的凯斯(Case)公司,1869年研制了马拉转向前轮、后轮驱动的蒸汽拖拉机。1879年研制了完全自走的蒸汽拖拉机(详见“早期的凯斯拖拉机”一节)。

19世纪70年代后期,农民们购买蒸汽拖拉机的数量已令人欣喜。1890年生产约3000台蒸汽拖拉机。1900年左右,超过30家公司一年制造约5000台大型蒸汽拖拉机,这些拖拉机比早期型式都有了很大改进。

蒸汽拖拉机基本结构

在拖拉机发展史上,蒸汽拖拉机时代大约历经了半个世纪的时间跨度。不同蒸汽拖拉机的结构具有某些共同的特征。

(1)整机布置。蒸汽机前置,全架式铁制(早期也有木制和铁木结构)机架,前轮转向,后轮驱动。多为四轮拖拉机,也有三轮(前轮为单轮)的拖拉机。

(2)发动机和整机质量。多数为卧式蒸汽机,开始用木材和煤作燃料,后来改进为也可烧秸秆。标称功率从2.94 kW(4  hp)发展到73.5 kW(100  hp)以上,整机质量从几吨到几十吨,单位功率质量达272~1 361 kg/kW(200~1 000  kg/hp)。

(3)行走系统。前后轮均为铁轮,前轮小,后轮大。为保证田间直线行驶,前转向轮外轮缘中部已有导向筋;为能在田间行驶并能发挥足够的拉力,后驱动轮大而且外缘有金属抓地齿,这也是农业拖拉机和牵引机动车中其他类型车辆的重要区别。

(4)传动系统。用开式链传动和齿轮传动将蒸汽机的动力传到驱动车轮,布置在拖拉机后半部。据有限资料估计,整机牵引效率不高于50%。

(5)工作装置。由于后面牵引的犁和其他农具,原来是马拉的,现在只好用绳索或链条牵引。此外侧面还有带轮可输出动力,用来驱动脱粒机等农业装置。对驱动绳索牵引犁的自走蒸汽机,下部还设有卷绕钢索的驱动绞盘。

100多年来,尽管拖拉机技术发生了翻天覆地的变化,但是第一代拖拉机结构的某些基本特征,在它们此后的100年中并没有根本的变化。

标签:拖拉机   蒸汽

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