故事從蒸汽機(jī)的出現(xiàn)開(kāi)始
故事從蒸汽機(jī)的出現(xiàn)開(kāi)始
機(jī)械動(dòng)力耕作的興起
18世紀(jì)中葉,世界上出現(xiàn)了第一次“工業(yè)革命”(這個(gè)術(shù)語(yǔ)最早是由恩格斯提出來(lái)的),它發(fā)源于歐洲英格蘭中部地區(qū),其重要特征之一,就是蒸汽機(jī)的應(yīng)用。英國(guó)人瓦特改良蒸汽機(jī)之后,引起從手工勞動(dòng)向動(dòng)力機(jī)器生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的重大飛躍,把人類(lèi)推向了嶄新的蒸汽機(jī)時(shí)代。
1801年,英國(guó)人特雷威蒂克制造了英國(guó)最早的四輪蒸汽汽車(chē)。1807年,美國(guó)人富爾頓發(fā)明蒸汽汽船在哈得遜河航行。1814年,英國(guó)人史蒂芬森研制出世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)車(chē),1825年,英國(guó)建成世界上第一條鐵路。順理成章,在農(nóng)業(yè)耕作上用蒸汽機(jī)替代人力和畜力的理想就自然而然地提上了日程。
1830—1850年,描述蒸汽機(jī)耕作機(jī)械的專(zhuān)利是很多的,但是多數(shù)史學(xué)家們認(rèn)為,能在田間實(shí)際工作的蒸汽機(jī)耕作機(jī)械是從19世紀(jì)50年代開(kāi)始的。這類(lèi)機(jī)械常常沿兩條思路向前推進(jìn):一條路是研發(fā)能下田拉犁,能驅(qū)動(dòng)脫粒機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械的蒸汽拖拉機(jī);另一條路是由地頭的蒸汽機(jī)牽引能拉犁的繩索耕作。
在19世紀(jì)后半葉的西歐,特別是在英國(guó),機(jī)械耕作主要使用蒸汽繩索牽引犁。而蒸汽拖拉機(jī)在英國(guó)通常多用于道路拖運(yùn),特別是木材貿(mào)易。和英國(guó)不同,繩索牽引犁在北美推廣的并不順利。
1870年,有約3000套蒸汽繩索牽引犁在英國(guó)運(yùn)作,而同一年在美國(guó)這種繩索牽引犁僅有4套。這主要是因?yàn)楸泵赖男罗r(nóng)田,特別是在要求機(jī)械耕作最迫切的美國(guó)中西部,地形起伏因素和田塊的巨大面積對(duì)繩索牽引犁不利。所以美國(guó)初期的機(jī)械耕作多直接使用蒸汽拖拉機(jī)。大體可以說(shuō),蒸汽拖拉機(jī)在英國(guó)誕生,而在美國(guó)得到發(fā)展。英國(guó)加勒特公司和美國(guó)尼科斯謝巴德公司都是蒸汽拖拉機(jī)的先驅(qū)。
19世紀(jì)中葉,在開(kāi)拓機(jī)械動(dòng)力耕作的先行者中,他們的出身在西歐和北美也有些差別。在西歐,很多農(nóng)業(yè)機(jī)械化的先驅(qū)者都受過(guò)良好的教育,是工程師、侯爵甚至詩(shī)人等;而在北美,很多農(nóng)業(yè)機(jī)械化的先驅(qū)者是普通勞動(dòng)者,這可能是由于美國(guó)的拖拉機(jī)發(fā)軔于中西部,而那里正是富有冒險(xiǎn)精神的“牛仔”們施展才干的舞臺(tái)。
福勒和他的蒸汽繩索牽引犁
在19世紀(jì)后半葉的西歐,特別是在英國(guó),就在農(nóng)田耕作的實(shí)際應(yīng)用和影響而言,蒸汽繩索牽引犁比蒸汽拖拉機(jī)更引人注目。其間,英國(guó)工程師約翰?福勒(John Fowler)是把蒸汽機(jī)用于耕作和挖掘排水渠的先驅(qū),在他短暫的一生里對(duì)這種“蒸汽繩索牽引犁”做出了里程碑式的貢獻(xiàn)。
約翰?福勒于1826年誕生在英國(guó)威爾特郡。
他的父親,老約翰?福勒是一個(gè)富有的商人,小約翰?福勒是5兄弟中的老三,父親為他安排了一條經(jīng)商的人生道路。還在他學(xué)生時(shí)期,按照父親的意愿,福勒就開(kāi)始為一個(gè)玉米貿(mào)易商工作。
但他成年后,1847年決定放棄玉米生意,加入在英格蘭東北部的吉克斯和威爾遜公司。該工程技術(shù)公司除其他業(yè)務(wù)外,主要致力于制造蒸汽機(jī)車(chē)和煤礦卷?yè)P(yáng)機(jī),這些知識(shí)對(duì)他后來(lái)研制蒸汽繩索牽引犁發(fā)揮了重要作用。
勤奮的福勒本來(lái)也可能在該公司獲得成就,但1849年一次到愛(ài)爾蘭的出差,改變了他的事業(yè)方向。由于第一次目擊了19世紀(jì)40年代愛(ài)爾蘭馬鈴薯饑荒的恐怖,作為基督教中教友派教徒的他,下決心貢獻(xiàn)他的時(shí)間和資源來(lái)使糧食生產(chǎn)廉價(jià)化,而當(dāng)時(shí)大量土地因缺乏排水不能開(kāi)墾為農(nóng)田。
農(nóng)田排水的常規(guī)方法是使用“鼠道犁”挖一個(gè)地下排水通道,其中可放置多孔排水管,但這需要很大的牽引力,用馬匹直接拉犁,犁的尺寸受馬群力量的限制,而且這種地不適合馬匹的反復(fù)踐踏。福勒返回英格蘭后,立即開(kāi)始這方面的研究。
1850年,福勒在英國(guó)皇家農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)(RASE)的會(huì)議上,演示了他的“驢推磨”式的第一臺(tái)繩索牽引犁,在重質(zhì)粘土上的76cm深處鋪設(shè)了一條排水溝。
1851年,他在一個(gè)大型展覽會(huì)上又演示了改進(jìn)的第2臺(tái)繩索牽引犁,這一設(shè)計(jì)比原來(lái)有很大改進(jìn),能把渠道打到107cm深。以上兩臺(tái)繩索牽引犁都是由圍繞絞盤(pán)轉(zhuǎn)圈的馬群拉動(dòng)的。
由于他早期的工作經(jīng)歷與蒸汽機(jī)有關(guān),因此他的第3臺(tái)繩索牽引犁是用蒸汽機(jī)代替馬群來(lái)驅(qū)動(dòng)的。1852年他設(shè)計(jì)了一臺(tái)帶絞盤(pán)的蒸汽機(jī),絞盤(pán)卷繞繩索。這一試驗(yàn)因蒸汽機(jī)太重不易在軟土上移動(dòng)而失敗。
福勒又設(shè)計(jì)了第2臺(tái)蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)繩索牽引犁,新設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)絞盤(pán)的蒸汽機(jī)放在田角,絞盤(pán)上的繩索,通過(guò)田地兩端隨渠道位置一次次錨定的滑輪,牽引犁開(kāi)溝。該蒸汽繩索牽引犁在1854年的英國(guó)皇家農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)議上演示。
19世紀(jì)50—70年代是英國(guó)自由貿(mào)易資本主義發(fā)展的鼎盛時(shí)期,史稱(chēng)“維多利亞時(shí)代”。
1854年,英國(guó)皇家農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)出價(jià)500英鎊懸賞“以最有效的方式耕翻土壤和經(jīng)濟(jì)地替代犁和鐵鍬的蒸汽耕田機(jī)”。
1855、1856和1857年,皇家農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)在英國(guó)的3個(gè)城市進(jìn)行了3場(chǎng)競(jìng)賽,約翰?福勒在這些競(jìng)賽中表現(xiàn)突出。在1856年的競(jìng)賽中,他耕作的成本和馬耕差不多但是略高些,因此評(píng)委決定不給獎(jiǎng)金。福勒深感失望,他認(rèn)為評(píng)委會(huì)未考慮他的系統(tǒng)比馬犁耕快得多。
在1857年的競(jìng)賽中,評(píng)委們認(rèn)為犁尖的入土沒(méi)有完全滿(mǎn)足條件,并且該屆獎(jiǎng)金停發(fā)。最后評(píng)委們無(wú)可奈何地給約翰?福勒一個(gè)獎(jiǎng)?wù)?,并加上“和最好的馬耕地相比,蒸汽耕作同樣優(yōu)秀”的評(píng)語(yǔ),作為對(duì)他盡心竭力的獎(jiǎng)賞。令福勒略感安慰的是,同年他在蘇格蘭斯特靈郡試驗(yàn)后,仍然收到蘇格蘭皇家高地和農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)的200英鎊獎(jiǎng)金。
再次改進(jìn)后,福勒于1858年在英國(guó)切斯特市舉行的英國(guó)皇家農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)比試驗(yàn)中,和眾多的對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)。1858年秋天,評(píng)委宣布福勒取勝,并加上評(píng)語(yǔ):“無(wú)可爭(zhēng)辯,福勒的機(jī)械能耕翻土地,和不要馬匹相比是種有效的方式,同時(shí)在所有情況下比較好地適合所有的管理用途。我們無(wú)異議地相信他完全有資格獲得500英鎊的獎(jiǎng)金?!?/p>
福勒并不是為錢(qián)才這樣拼命的,他把這筆獎(jiǎng)金投入到下一輪的改進(jìn)中。他利用蘭塞姆斯制造的7.35 kW(10 hp)輕便蒸汽機(jī)、斯蒂芬森有專(zhuān)利權(quán)的雙轂絞盤(pán)和海德設(shè)計(jì)的錨定臺(tái)車(chē)制造了單蒸汽機(jī)繩索牽引犁。隨后雙蒸汽機(jī)和相應(yīng)的農(nóng)具也很快研制成功。
福勒于1863年在英國(guó)皇家農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)的試驗(yàn)里,展覽了他的雙發(fā)動(dòng)機(jī)犁耕系統(tǒng)。1864年他和強(qiáng)勁對(duì)手設(shè)計(jì)的一種犁耕系統(tǒng)在英國(guó)紐卡斯?fàn)栠M(jìn)行逐項(xiàng)對(duì)比,最終奪得了每項(xiàng)獎(jiǎng)金。
19世紀(jì)60年代中期帶自行的雙蒸汽機(jī)系統(tǒng)被推廣。1858年左右,福勒已有40套犁耕系統(tǒng)在使用,1861年有100套在工作。
從1860年起,福勒犁耕機(jī)械由在英格蘭北部利茲市的一個(gè)公司制造。1862年福勒和上述公司的所有人之一——黑維特森成了合伙關(guān)系,建立了黑維特森和福勒公司。一年后,黑維特森去世,公司變成約翰?福勒公司(John Fowler and Company)。福勒的犁耕系統(tǒng)銷(xiāo)往全世界,主要用于開(kāi)墾處女地。
1850—1864年,福勒以自己的名字和其他合伙人在犁、犁耕設(shè)備、收割機(jī)、播種機(jī)、牽引機(jī)動(dòng)車(chē)、蒸汽機(jī)滑閥、電纜鋪設(shè)以及制磚瓦上,取得32項(xiàng)專(zhuān)利。福勒在他創(chuàng)新的道路上如此辛勞,以致透支了他的健康,必須離開(kāi)工作崗位休養(yǎng)生息。
在人們的勸告下,他回到了居住的鎮(zhèn)上,從事打獵來(lái)休養(yǎng)恢復(fù)。不幸的是,他在一次打獵中臂部骨折,又感染上破傷風(fēng)。31歲才結(jié)婚的福勒在紐卡斯?fàn)柪绺囼?yàn)取得巨大成功僅幾個(gè)月后,丟下年僅31歲的妻子和3個(gè)子女,于1864年12月,在他的家里撒手人寰,英年早逝,時(shí)年38歲。
但是,機(jī)械耕作杰出的先驅(qū)——約翰?福勒的事業(yè)并沒(méi)有因他的不幸離去而終止。他的3個(gè)兄弟加入了他奠定的事業(yè),在他去世后繼續(xù)經(jīng)營(yíng)約翰?福勒公司。
福勒公司在以后的數(shù)十年里,生產(chǎn)牽引機(jī)動(dòng)車(chē)、犁耕農(nóng)具和設(shè)備,生產(chǎn)過(guò)馬歇爾(Marshall)履帶拖拉機(jī),也生產(chǎn)鐵路火車(chē)頭。
1886年,約翰?福勒(利茲)有限公司(John Fowler & Co., (Leeds) Ltd.)成立,1947年和馬歇爾父子有限公司合并組成馬歇爾-福勒有限公司(Marshall-Fowler Ltd.),直到1974年初期停止生產(chǎn)。
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