驚呆了,蒸汽拖拉機居然這么大勁!
驚呆了,蒸汽拖拉機居然這么大勁!
自古以來,有很多人試圖以機械力代替人力和畜力進行耕作。但直到19世紀(jì),歐洲進入蒸汽機時代后,才使動力型農(nóng)業(yè)機械的誕生成為可能。
19 世紀(jì)30年代,已有人開始研究用蒸汽車輛牽引農(nóng)機具進行田間作業(yè)。但當(dāng)時所能造出的蒸汽機牽引車輛,就好像一個小型火車頭,即使不陷在田里,也會把土壤壓得很實誠,根本無法再耕種了。所以人們開始設(shè)想,如何能減少蒸汽拖拉機對土壤的壓實呢?
答案是,干脆不讓蒸汽拖拉機下地,1851年,英國的法拉斯和史密斯首次用蒸汽機實現(xiàn)了農(nóng)田機械耕作。有人把這看作是農(nóng)業(yè)機械化的開端,他們的辦法是把蒸汽機安放在田頭,用鋼絲繩遠遠地牽引在田里翻耕的犁鏵。這樣一來,對土地壓實的問題就迎刃而解了。
后來,隨著蒸汽機制造技術(shù)的進步,出現(xiàn)了小型化的蒸汽發(fā)動機,自重大大降低,把它安裝在車輛底盤上驅(qū)動車輪行駛,使它能夠從地頭開進田地里直接牽引農(nóng)機具作業(yè),這才誕生了真正意義上的蒸汽拖拉機。
該車是為紀(jì)念世界上第一臺蒸汽拖拉機,完全按原車比例縮小而制,內(nèi)部傳動機構(gòu)包括齒輪,連桿,轉(zhuǎn)向機等等一應(yīng)俱全,機身使用全金屬材料。
資料記載,這種裝載小型化蒸汽發(fā)動機的拖拉機,最早是由法國的阿拉巴爾特和美國伊利諾斯州的R·C·帕爾文分別在1856年和1873年發(fā)明的。
他們發(fā)明的這種蒸汽拖拉機與早期的蒸汽機汽車很像,但馬力更大,行駛速度較慢。 雖然照比以前的“地頭拉繩”式蒸汽拖拉機有了改進,但是這時期的蒸汽拖拉機仍舊笨重而昂貴,使用不便,并且往往需數(shù)人操作,只適用于在廣闊原野上耕作,一般個體農(nóng)民難以負擔(dān)。所以沒有很快推廣開,農(nóng)民小算盤一打,還是用馬拉犁更劃算~
這一弊端被當(dāng)時世界最發(fā)達的國家——英國洞悉,到了19世紀(jì)中葉,英國的蒸汽拖拉機開始朝著更加小型化的路線發(fā)展,比如,自重只有7t,甚至更小,用來在公路上進行負重牽引和田間犁地作業(yè)。由于體積比較小,因此英國的蒸汽拖拉機更像是公路上的蒸汽小火車。
蒸汽拖拉機由鍋爐、汽機、車架和走行部以及煤水車等組成。將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的部件。
1869年,后來成為了未來世界拖拉機巨頭的凱斯,生產(chǎn)了凱斯一號蒸汽發(fā)動機(CASE No1 Steam Engine),這也是第一部被成功商業(yè)化的蒸汽引擎,起初,這臺引擎被主要應(yīng)用于驅(qū)動小麥脫粒機。
目前,這臺機器的原型仍然矗立在華盛頓特區(qū)的博物館中,凱斯的脫粒機因此贏得了1878年在巴黎舉辦的世界博覽會金獎,并且使其蒸汽驅(qū)動的脫粒機打開了國際市場。
凱斯在一號機型的基礎(chǔ)上,于1904年推出了高達65馬力的蒸汽拖拉機,圖為美國ERTL(安圖)生產(chǎn)的凱斯65馬力的蒸汽拖拉機1:16的模型
生產(chǎn)持續(xù)了10年至1914年,被用來驅(qū)動當(dāng)時最大的脫粒機,而且可以被直接用于牽引大型犁進行耕地作業(yè),為當(dāng)時墾荒做出了巨大的貢獻,進而擴大了美國的耕地面積。同時凱斯還生產(chǎn)了從9hp到150hp等種類繁多的型號,甚至把工廠開到了阿根廷。
而隨著內(nèi)燃機(汽油,柴油)等發(fā)動機技術(shù)革命的到來,蒸汽拖拉機最終淡出歷史舞臺,現(xiàn)在只有在華盛頓DC的博物館里和一些農(nóng)業(yè)機械展覽中,才能一睹這些龐然大物的風(fēng)采。
蒸汽拖拉機的汽機連同機械部分包括汽室、汽缸、活塞、十字頭、搖桿、連桿、閥動裝置等部件。
鍋爐發(fā)生的高壓高溫過熱蒸汽進入汽室后,通過閥動裝置的配汽作用,進入汽缸,在汽缸內(nèi)膨脹作功,從而推動活塞,再經(jīng)曲柄連桿傳遞給驅(qū)動輪。鍋爐、汽機等部件固裝于車架上,經(jīng)彈簧懸掛裝置將重量由軸箱傳至車輪。
大家可能都知道蒸汽機車熱效率很低,鍋爐內(nèi)燃料燃燒的熱量只有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮埽仩t的效率一般為50%~80%。蒸汽在汽機內(nèi)作功,汽機效率只有10%~15%。因此蒸汽機車的最高熱效率只有8%~9%。而且在車站停車,在機務(wù)段整備、停留等仍需消耗燃料,所以實際熱效率只有5%~7%。
讀者肯定好奇,我們國家生產(chǎn)過蒸汽拖拉機么?是哪個拖拉機廠生產(chǎn)的呢?
筆者查詢資料發(fā)現(xiàn),我國第一臺輪式蒸汽拖拉機是由沈陽農(nóng)業(yè)機械廠(后改為沈陽拖拉機制造廠)研制成功的,功率是18馬力。
目前這臺創(chuàng)造號蒸汽拖拉機被收藏于中國工業(yè)博物館內(nèi)
為什么蒸汽拖拉機逐漸退出歷史舞臺了呢?
首先,你愿意選擇拖著大而重的發(fā)動機、鍋爐、水箱的蒸汽拖拉機去耕地么?還得經(jīng)常加水、加煤,全家好幾口圍著這家伙轉(zhuǎn)。
另外,這些大塊頭在田間轉(zhuǎn)運時,對道橋,尤其是木橋的考驗是巨大的。19世紀(jì)的歐洲,經(jīng)常有蒸汽拖拉機壓毀木橋墜入山谷、河流的案例。
其次,有點機械常識的都知道,蒸汽機的安全性不如內(nèi)燃機高,其鍋爐水平面需不斷監(jiān)視,那時各種水溫、水位傳感器,自動化都沒有發(fā)展起來,只能靠人工監(jiān)視,稍不注意鍋爐就會起泡沫并可能爆炸。
第三,你愿意每天早晨起來先給拖拉機來個30分鐘到一個鐘頭的熱身么?因為只有那樣,才有足夠的蒸汽壓力來轉(zhuǎn)動曲軸。最后一點,還是安全問題,都知道三夏麥?zhǔn)掌陂g柴油機高溫都容易引燃小麥,那你想沒想過蒸汽拖拉機鍋爐的燃燒,就更危險了呢!
所以說嘛,蒸汽拖拉機被后來的汽油拖拉機所取代是歷史發(fā)展的必然結(jié)果。在這一重大技術(shù)轉(zhuǎn)變中,一些公司如凱斯、萬國(International?Harvester)盡管當(dāng)時拖拉機產(chǎn)量不大,但由于及時調(diào)整產(chǎn)品發(fā)展的方向,跟上了時代的潮流;后來成為了世界農(nóng)機巨頭。那些沒有及時適應(yīng)這一技術(shù)跨越的公司,即使在當(dāng)時聲名顯赫,也難以逃脫被淘汰的命運,現(xiàn)在早已被人們遺忘,或者從未聽過,比如我說幾個你聽聽:勒特、尼科斯和謝巴德、福勒。
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