1.6 福勒和他的蒸汽绳索牵引犁
在19世纪后半叶的西欧,特别是英国,就农田耕作的实际应用而言,蒸汽绳索牵引犁比蒸汽拖拉机更引人注目。英国工程师约翰·福勒(John Fowler)是把蒸汽机用于耕作和挖掘排水渠的先驱,他在短暂的一生中,对蒸汽绳索牵引犁做出了里程碑式的贡献。
约翰·福勒(图1-13)于1826年出生在英国威尔特郡。父亲老约翰·福勒是个富有的商人,他为小约翰安排了一条经商的人生路。小约翰还在学生时期,按照父亲意愿,就开始为一家玉米贸易商工作。成年后,他在1847年决定放弃经商,加入了一家工程技术公司,该公司主要致力于制造蒸汽机车和煤矿卷扬机,这对他后来研制蒸汽绳索牵引犁起到重要作用。
图1-13 约翰·福勒
勤奋的福勒本来可能在该公司取得成就,但在1849年去爱尔兰的一次出差,改变了他的事业方向。19世纪40年代,爱尔兰连年发生马铃薯饥荒,800万人口中有100多万人饿死,数百万人背井离乡,仅投奔美国的就达150多万人。这次出差中他目睹了大饥荒的恐怖,作为基督教教友派教徒的福勒,下决心贡献他的时间和资源来使粮食生产廉价化。当时大量土地因无法排水不能开垦为农田。农田排水的常规方法是使用“鼠道犁”挖地下排水通道,放置多孔排水管,但这需要很大的牵引力。如用马匹拉犁,则犁的尺寸受马群力量的限制,而且这种地不适合马匹反复踩踏。福勒返回英格兰后,立即开始这方面的研究。
1850年,福勒在英国皇家农业协会(RASE)的会议上,演示了第一台“驴推磨”式的绳索牵引犁,在重质黏土76cm深处铺设了一条排水沟。1851年,他在一个大型展览会上又演示了改进的绳索牵引犁,能把渠道打到107cm深。以上两种绳索牵引犁都是由围绕绞盘转圈的马群拉动。
由于福勒早期从事过与蒸汽机有关的工作,第三台绳索牵引犁采用了蒸汽机驱动。1852年,他设计了一台带绞盘的蒸汽机,绞盘用于卷绕绳索,这一试验因蒸汽机太重不易在软土上移动而失败。福勒开始设计第二台蒸汽驱动绳索牵引犁,新设计的带驱动绞盘的蒸汽机放在田角,绞盘上的绳索通过田地两端随渠道位置一次次锚定的滑轮牵引犁开沟。该蒸汽绳索牵引犁在1854年的英国皇家农业协会会议上进行了演示(图1-14)。
图1-14 福勒单蒸汽机绳索牵引犁
19世纪50~70年代是英国自由贸易资本主义发展的鼎盛时期,史称维多利亚时代。1854年,英国皇家农业协会出价500英镑悬赏设计制造“以最有效的方式耕翻土壤和经济地替代犁和铁锹的蒸汽耕田机”。1855—1857年,英国皇家农业协会在英国的三个城市进行了三场竞赛,福勒在这些竞赛中表现突出。
在1856年的竞赛中,福勒发明的蒸汽犁耕机的耕作成本比马匹耕作略高一些,因此评委会不给福勒颁发奖金。福勒认为评委会未考虑他的系统比马耕快得多。在1857年的竞赛中,评委会认为犁尖入土没有完全满足条件,该届奖金停发。最后,评委会给福勒发了一个奖章,并加上“和最好的马耕相比,蒸汽耕作同样优秀”的评语。令福勒略感安慰的是,同年,他在苏格兰斯特灵郡试验后,收到苏格兰皇家高地和英国农业协会的200英镑奖金。
再次改进犁耕机后,福勒于1858年在英国皇家农业协会的对比试验中,与各式各样的对手竞争。到当年秋天,评委会才宣布他取胜,并加上“无可争辩,福勒的机械能耕翻土地,和马耕相比是种有效的方式,同时,在所有情况下能比较好地适合所有的管理用途。我们完全相信他有资格获得500英镑奖金”的评语。
福勒并不是为了钱才这样拼命的,他把奖金投入到下一轮机器改进。他利用兰塞姆斯制造的10马力轻便蒸汽机、斯蒂芬森有专利权的双毂绞盘和海德设计的锚定台车制造了单蒸汽机绳索牵引犁。1858年前后,福勒已有40套犁耕系统在使用。1861年,他有100套犁耕系统在耕作。1863年,在英国皇家农业协会的试验里,福勒展示了他的双蒸汽机绳索犁耕系统。1864年,他和强劲对手的犁耕系统在英国纽卡斯尔进行逐项对比,福勒的犁耕系统夺得各项奖金。19世纪60年代中期,双蒸汽机绳索犁耕系统在英国得到推广。
自1860年起,福勒犁耕机械由英格兰利兹市的基特森与休伊森(Kitson & Hewitson)公司制造。1862年,福勒与其所有人之一——威廉·休伊森(William Hewitson)合伙建立了休伊森与福勒公司。一年后,休伊森去世,公司变成约翰福勒公司(John Fowler & Company)。福勒的犁耕系统销往全世界,主要用于开垦处女地。
1850—1864年,福勒以自己和其他合伙人的名字在犁、犁耕设备,收割机,播种机,牵引机动车,蒸汽机滑阀,电缆铺设以及制砖瓦方面取得32项专利。福勒在创新的道路上异常忙碌,他的健康状况出现了问题,需要离岗休养。在人们的劝告下,他回到居住的镇上,以打猎来休养恢复。不幸的是,在一次打猎中他臂部骨折,又感染上破伤风。31岁才结婚的福勒,在纽卡斯尔犁耕试验取得巨大成功仅仅几个月后,便丢下了年仅31岁的妻子和3个子女,于1864年12月去世,年仅38岁。
但是,机械耕作领域杰出的先驱约翰·福勒的事业并没有因他的不幸离去而终止。他的三个兄弟加入了他奠定的事业,在他去世后继续运营公司。福勒公司在以后的数十年里,生产牵引机动车、犁耕农具和设备,也生产过马歇尔(Marshall)履带拖拉机和铁路火车头。
1886年,约翰福勒(利兹)公司成立,1947年,它和马歇尔父子公司合并组成马歇尔福勒(Marshall-Fowler)公司,直到1974年初停止生产。