惊呆了,蒸汽拖拉机居然这么大劲!

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  惊呆了,蒸汽拖拉机居然这么大劲!

自古以来,有很多人试图以机械力代替人力和畜力进行耕作。但直到19世纪,欧洲进入蒸汽机时代后,才使动力型农业机械的诞生成为可能。 

19 世纪30年代,已有人开始研究用蒸汽车辆牵引农机具进行田间作业。但当时所能造出的蒸汽机牵引车辆,就好像一个小型火车头,即使不陷在田里,也会把土壤压得很实诚,根本无法再耕种了。所以人们开始设想,如何能减少蒸汽拖拉机对土壤的压实呢?

答案是,干脆不让蒸汽拖拉机下地,1851年,英国的法拉斯和史密斯首次用蒸汽机实现了农田机械耕作。有人把这看作是农业机械化的开端,他们的办法是把蒸汽机安放在田头,用钢丝绳远远地牵引在田里翻耕的犁铧。这样一来,对土地压实的问题就迎刃而解了。

后来,随着蒸汽机制造技术的进步,出现了小型化的蒸汽发动机,自重大大降低,把它安装在车辆底盘上驱动车轮行驶,使它能够从地头开进田地里直接牵引农机具作业,这才诞生了真正意义上的蒸汽拖拉机。

该车是为纪念世界上第一台蒸汽拖拉机,完全按原车比例缩小而制,内部传动机构包括齿轮,连杆,转向机等等一应俱全,机身使用全金属材料。


资料记载,这种装载小型化蒸汽发动机的拖拉机,最早是由法国的阿拉巴尔特和美国伊利诺斯州的R·C·帕尔文分别在1856年和1873年发明的。

他们发明的这种蒸汽拖拉机与早期的蒸汽机汽车很像,但马力更大,行驶速度较慢。 虽然照比以前的“地头拉绳”式蒸汽拖拉机有了改进,但是这时期的蒸汽拖拉机仍旧笨重而昂贵,使用不便,并且往往需数人操作,只适用于在广阔原野上耕作,一般个体农民难以负担。所以没有很快推广开,农民小算盘一打,还是用马拉犁更划算~

这一弊端被当时世界最发达的国家——英国洞悉,到了19世纪中叶,英国的蒸汽拖拉机开始朝着更加小型化的路线发展,比如,自重只有7t,甚至更小,用来在公路上进行负重牵引和田间犁地作业。由于体积比较小,因此英国的蒸汽拖拉机更像是公路上的蒸汽小火车。

蒸汽拖拉机由锅炉、汽机、车架和走行部以及煤水车等组成。将蒸汽的热能转变为机械能的部件。

1869年,后来成为了未来世界拖拉机巨头的凯斯,生产了凯斯一号蒸汽发动机(CASE No1 Steam Engine),这也是第一部被成功商业化的蒸汽引擎,起初,这台引擎被主要应用于驱动小麦脱粒机。

目前,这台机器的原型仍然矗立在华盛顿特区的博物馆中,凯斯的脱粒机因此赢得了1878年在巴黎举办的世界博览会金奖,并且使其蒸汽驱动的脱粒机打开了国际市场。

凯斯在一号机型的基础上,于1904年推出了高达65马力的蒸汽拖拉机,图为美国ERTL(安图)生产的凯斯65马力的蒸汽拖拉机1:16的模型

生产持续了10年至1914年,被用来驱动当时最大的脱粒机,而且可以被直接用于牵引大型犁进行耕地作业,为当时垦荒做出了巨大的贡献,进而扩大了美国的耕地面积。同时凯斯还生产了从9hp到150hp等种类繁多的型号,甚至把工厂开到了阿根廷。

而随着内燃机(汽油,柴油)等发动机技术革命的到来,蒸汽拖拉机最终淡出历史舞台,现在只有在华盛顿DC的博物馆里和一些农业机械展览中,才能一睹这些庞然大物的风采。

蒸汽拖拉机的汽机连同机械部分包括汽室、汽缸、活塞、十字头、摇杆、连杆、阀动装置等部件。


锅炉发生的高压高温过热蒸汽进入汽室后,通过阀动装置的配汽作用,进入汽缸,在汽缸内膨胀作功,从而推动活塞,再经曲柄连杆传递给驱动轮。锅炉、汽机等部件固装于车架上,经弹簧悬挂装置将重量由轴箱传至车轮。

大家可能都知道蒸汽机车热效率很低,锅炉内燃料燃烧的热量只有一部分转变为蒸汽的热能,锅炉的效率一般为50%~80%。蒸汽在汽机内作功,汽机效率只有10%~15%。因此蒸汽机车的最高热效率只有8%~9%。而且在车站停车,在机务段整备、停留等仍需消耗燃料,所以实际热效率只有5%~7%。

读者肯定好奇,我们国家生产过蒸汽拖拉机么?是哪个拖拉机厂生产的呢?

笔者查询资料发现,我国第一台轮式蒸汽拖拉机是由沈阳农业机械厂(后改为沈阳拖拉机制造厂)研制成功的,功率是18马力。

目前这台创造号蒸汽拖拉机被收藏于中国工业博物馆内

为什么蒸汽拖拉机逐渐退出历史舞台了呢?

首先,你愿意选择拖着大而重的发动机、锅炉、水箱的蒸汽拖拉机去耕地么?还得经常加水、加煤,全家好几口围着这家伙转。

另外,这些大块头在田间转运时,对道桥,尤其是木桥的考验是巨大的。19世纪的欧洲,经常有蒸汽拖拉机压毁木桥坠入山谷、河流的案例。

其次,有点机械常识的都知道,蒸汽机的安全性不如内燃机高,其锅炉水平面需不断监视,那时各种水温、水位传感器,自动化都没有发展起来,只能靠人工监视,稍不注意锅炉就会起泡沫并可能爆炸。

第三,你愿意每天早晨起来先给拖拉机来个30分钟到一个钟头的热身么?因为只有那样,才有足够的蒸汽压力来转动曲轴。最后一点,还是安全问题,都知道三夏麦收期间柴油机高温都容易引燃小麦,那你想没想过蒸汽拖拉机锅炉的燃烧,就更危险了呢!

所以说嘛,蒸汽拖拉机被后来的汽油拖拉机所取代是历史发展的必然结果。在这一重大技术转变中,一些公司如凯斯、万国(International?Harvester)尽管当时拖拉机产量不大,但由于及时调整产品发展的方向,跟上了时代的潮流;后来成为了世界农机巨头。那些没有及时适应这一技术跨越的公司,即使在当时声名显赫,也难以逃脱被淘汰的命运,现在早已被人们遗忘,或者从未听过,比如我说几个你听听:勒特、尼科斯和谢巴德、福勒。

标签:蒸汽   拖拉机   锅炉

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