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。