你所不了解的蒸汽拖拉機

英國的蒸汽拖拉機

1849年，英國蘭塞姆斯（Ransomes）生產了可能是第一臺自走農業(yè)機動車。它由一個裝在3個車輪上的底盤和直立鍋爐蒸汽機組成，蒸汽機通過鏈條驅動前輪。但是該公司此后直到1903年前，再未生產過這種機械。

拖拉機史學界多數人認為，有實際意義的第一臺蒸汽動力農業(yè)拖拉機誕生在1868年，它由英國加勒特父子公司（Richard Garrett & Sons）制造，它的發(fā)動機原來用于小火車頭。該公司后來生產的Garrett 4CD蒸汽拖拉機在歐洲最流行，名義功率2.94 kW（4 hp），質量不超過5 t，一人操縱。

加勒特父子公司是1778年成立的，工廠在英格蘭東部，主要生產蒸汽機、牽引機動車、蒸汽壓路機、蒸汽四輪馬車和電車，但特別以蒸汽拖拉機聞名，在當時的蒸汽牽引機動車行業(yè)聲名顯赫。公司于1932年被一家英國主要制造電力機車的公司收購，其部分工廠今天作為蒸汽機博物館保存下來。

在英國，除加勒特公司外，生產蒸汽牽引機動車的公司還有蘭塞姆斯（Ransomes）、福勒（Fowler）、埃維靈（Aveling）、伯雷（Burrell）和克雷頓（Clayton）等。

如上所述，蒸汽拖拉機在英國用于農田耕作的不多，通常用于道路運輸，特別是木材貿易。

美國的蒸汽拖拉機

1853年8月11日，美國發(fā)明家約瑟夫??？怂梗↗oseph Fawkes）在賓夕法尼亞州表演了他的蒸汽犁專利，現場參觀的有約1000名感興趣的觀眾，費城新聞報道為“如同通常用馬犁地”。該機主架鐵制，寬2.4 m，長3.6 m，放在一個裝有直徑1.8 m、寬1.8 m驅動輪的橋上。單缸蒸汽機，發(fā)動機和驅動輪連接的減速比為6。

在19世紀美國西進運動和西部開發(fā)中，由淘金熱帶動起來的采礦業(yè)引發(fā)大量人員擁入，刺激了西部農業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展。為了滿足人們的需要，僅加利福尼亞州的耕地就從1852年的4.45萬hm2（11萬多英畝）增加到1855年的18.62萬 hm2（46萬多英畝）。

1861年4月，美國內戰(zhàn)爆發(fā)；1865年4月，內戰(zhàn)結束。內戰(zhàn)期間，1862年5月，美國總統林肯頒布了《宅地法》，允許耕種西部土地5年的農民，在繳納10美元證件費后，獲得64.75  hm2（160英畝）土地的使用權。農業(yè)耕地擴大的客觀需求和歐美“工業(yè)革命”的技術基礎，在19世紀后半葉，構成了美國農機化迅速飛翔的兩個翅膀。

美國約從1860年起使用蒸汽動力的輪式拖拉機，尼科斯和謝巴德（Nichols and Shepard）公司是美國蒸汽拖拉機的主要制造商。該公司于1848年在美國密歇根州建立。

最初所有者和共同創(chuàng)辦人是當地的約翰?尼科斯（John Nichols）和紐約北部的移民查爾斯?謝巴德（Charles Shepard）。后者后來把自己的股權轉給了他的弟弟——在加利福尼亞淘金未果、愛動腦筋又懂機械的大衛(wèi)?謝巴德（David Shepard）。

尼科斯和謝巴德公司原來生產各種機械，如鋸木機、脫粒機。1869年公司決定進入蒸汽拖拉機領域。19世紀70年代及其后，公司成為蒸汽拖拉機最主要的制造商之一，這些拖拉機被證實很可靠，因而在美國、加拿大難耕的大草原中流行。

但是很可惜，在20世紀初期蒸汽拖拉機向汽油拖拉機轉變過程中，該公司對這一新技術轉變反應遲緩，喪失了在行業(yè)的重要地位，最終在美國“大蕭條”的1929年被奧利弗（Oliver）農業(yè)裝備公司全資收購。

美國珀特?休倫公司也生產蒸汽拖拉機。該公司源于1851年威廉?布朗（William Brown）鐵匠成立的厄普頓（Upton）制造公司。19世紀90年代，布朗出售了他的股份，公司改名為珀特 ?休倫（Port Huron）公司。19世紀90年代初期，美國經歷經濟低迷期，公司幾次面臨破產。1928年大蕭條前夕，公司走到終點，不幸被清算。

加利福尼亞州的丹尼爾?貝斯特（Daniel Best）公司也生產蒸汽拖拉機。它制造的蒸汽拖拉機，標定功率80.85 kW（110 hp），質量19 t，高5.4 m。貝斯特公司后來是著名的履帶拖拉機制造商——卡特彼勒（Caterpillar）公司的兩個源頭之一。

后來在拖拉機行業(yè)卓有名氣的凱斯（Case）公司，1869年研制了馬拉轉向前輪、后輪驅動的蒸汽拖拉機。1879年研制了完全自走的蒸汽拖拉機（詳見“早期的凱斯拖拉機”一節(jié)）。

19世紀70年代后期，農民們購買蒸汽拖拉機的數量已令人欣喜。1890年生產約3000臺蒸汽拖拉機。1900年左右，超過30家公司一年制造約5000臺大型蒸汽拖拉機，這些拖拉機比早期型式都有了很大改進。

蒸汽拖拉機基本結構

在拖拉機發(fā)展史上，蒸汽拖拉機時代大約歷經了半個世紀的時間跨度。不同蒸汽拖拉機的結構具有某些共同的特征。

（1）整機布置。蒸汽機前置，全架式鐵制（早期也有木制和鐵木結構）機架，前輪轉向，后輪驅動。多為四輪拖拉機，也有三輪（前輪為單輪）的拖拉機。

（2）發(fā)動機和整機質量。多數為臥式蒸汽機，開始用木材和煤作燃料，后來改進為也可燒秸稈。標稱功率從2.94 kW（4  hp）發(fā)展到73.5 kW（100  hp）以上，整機質量從幾噸到幾十噸，單位功率質量達272～1 361 kg/kW（200～1 000  kg/hp）。

（3）行走系統。前后輪均為鐵輪，前輪小，后輪大。為保證田間直線行駛，前轉向輪外輪緣中部已有導向筋；為能在田間行駛并能發(fā)揮足夠的拉力，后驅動輪大而且外緣有金屬抓地齒，這也是農業(yè)拖拉機和牽引機動車中其他類型車輛的重要區(qū)別。

（4）傳動系統。用開式鏈傳動和齒輪傳動將蒸汽機的動力傳到驅動車輪，布置在拖拉機后半部。據有限資料估計，整機牽引效率不高于50％。

（5）工作裝置。由于后面牽引的犁和其他農具，原來是馬拉的，現在只好用繩索或鏈條牽引。此外側面還有帶輪可輸出動力，用來驅動脫粒機等農業(yè)裝置。對驅動繩索牽引犁的自走蒸汽機，下部還設有卷繞鋼索的驅動絞盤。

100多年來，盡管拖拉機技術發(fā)生了翻天覆地的變化，但是第一代拖拉機結構的某些基本特征，在它們此后的100年中并沒有根本的變化。