1.3 詹姆士·阿舍尔的旋转蒸汽犁
19世纪中期,能下田耕作的蒸汽耕作机械,除农用蒸汽牵引机动车外,还有一种是旋转式或铧式蒸汽犁。
2010年,在中国上海世界博览会的“世博会博物馆”展馆二楼,醒目地展示了一台曾在伦敦1851年世界第一届世界博览会上展出的,由英国人詹姆士·阿舍尔(James Usher)发明的蒸汽引犁的模型(图1-7),此模型为英国维多利亚阿尔伯特博物馆馆藏品。
图1-7 阿舍尔蒸汽引犁模型
在阿舍尔之前,已有人注意到,旋转犁铧耕作比牵引犁铧耕作更经济合理。1845年,英国律师霍斯金斯就认为:“利用蒸汽机的旋转动力来牵引一架犁耕作是低效率的,最好是用旋转农具来耕作。”
1849年,詹姆士·阿舍尔取得蒸汽动力旋转耕作机(steam powered rotary tiller)的专利(图1-8)。
该机有前、后轮,蒸汽机驱动双后轮,后面挂接一组同轴安装的5排犁铧片。蒸汽机通过小齿轮驱动一个直径较大的直齿轮,转动后面的旋转犁组。该旋转犁组装在起落架上,起落架铰接安装在机架上,用转动手把移动大齿圈来摆动起落架,从而控制旋转犁组升降。旋转犁铧片的作用类似轮船的划桨轮,能推动整个机械向前运动。该机虽然概念不错,并且在1851年伦敦世界博览会上为人们所关注,但是它在商业上是失败的。这种设计概念后来被其他欧洲国家接受,并在德国和匈牙利得到发展。
图1-8 阿舍尔蒸汽犁专利图
匈牙利发明家安德拉什·梅西沃特(András Mechwart)于1894年制造了蒸汽动力耕作机,功率为18马力(1马力=0.735kW),质量为20t,工作幅宽为150cm,最大耕深为33cm;后来又制造了轻型机(图1-9),采用汽油发动机,功率为12马力,质量为3.3t,后面装旋耕犁组,均由布达佩斯甘兹(Ganz)公司生产。该轻型机目前在德国霍恩海姆的德国农业博物馆进行展览。
图1-9 安德拉什蒸汽耕作机
匈牙利人卡罗尔·科斯择吉(Karol Köszegi)发明的农业机动车专利,从1905年起在匈牙利制造(图1-10)。为70马力,采用四缸发动机,发动机采用压缩空气起动,旋转整地。从1909年起,该机在德国发动机制造商卡珀(Kämper)公司生产,发动机横置,采用链传动。
图1-10 卡罗尔的农业机动车
1912年,该专利被德国兰兹(Lanz)公司购买,从此由兰兹公司制造该车,称为兰兹农业机动车(Landbau-Motor)。其采用功率为80马力的四缸汽油机,耕作机采用液压提升,质量为4800kg。兰兹公司改进了卡珀公司的设计,发动机纵置,以摩擦传动代替链传动。兰兹农业机动车可配装沙土耕作附件,并有泥炭沼泽地用变型。后来,该设计独立成为拖拉机配装的旋耕机。拖拉机在第一次世界大战期间及战后,由位于瑞士奥尔滕的伯尔纳(Berna)公司制造。