拖拉机历史概况

拖拉机历史概况拖拉机历史概况 拖拉机是一种移动式的提供动力的机械 它最早诞生于 18 世纪 与不同的农具配套 可实现耕 把 播 管 收等各种农田作业及运输作业 从最初的蒸汽拖拉机 发展到今 天的智能化 人性化和舒适化等高技术含量的拖拉机 它经历了 100 多年的沧桑巨变 而 在此过程中 世界上很多发达国家伴随拖拉机的不断发展完成了本国农业的机械化和现代 化进程 为了更好地了解世界拖拉机的发展历史 掌握其发展规律 探索将来的发展趋势和方 向 本刊特别邀请中国一拖集团有限公司副总规划师 拖拉机行业的专家朱士岑整理撰写 了 拖拉机历史概况 系列文章 以期能对我国拖拉机行业的健康 快速发展有所借鉴 拖拉机历史概况 1 机械动力耕作的兴起机械动力耕作的兴起 18 世纪中叶 世界上出现了第一次 工业革命 这个术语最早是由恩格斯提出来的 它发源于欧洲英格兰中部地区 其重要特征之一 就是蒸汽机的应用 英国人瓦特改良蒸 汽机之后 引起了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃 把人类推向了崭新的蒸汽 机时代 1801 年 英国人特雷威蒂克制造了英国最旱的四轮蒸汽汽车 1807 年 美国人富尔 顿发明蒸汽汽船在哈得逊河航行 1814 年 英国人史蒂芬森研制出世界上第一台蒸汽机车 1825 年 英国建成世界上第一条铁路 顺理成章 在农业耕作上用蒸汽机替代人力和畜力的理想就自然而然地提上了日程 1830 1850 年 描述蒸汽机耕作机械的专利是很多的 但是多数史学家们认为 能在 田间实际工作 的蒸汽机耕作机械是从 19 世纪 50 年代开始的 这类机械常常沿两条思路向 前推进 一条路是研发能下田拉犁 能驱动脱粒机等农业机械的蒸汽拖拉机 另一条路是由 地头的蒸汽机牵引能拉犁的绳索耕作 在 19 世纪后半叶的西欧 特别是在英国 机械耕作主要使用蒸汽绳索牵引犁 而蒸汽 拖拉机在英国通常多用于道路拖运 特别是木材贸易 和英国不同 绳索牵引犁在北美推广的并不顺利 1870 年 有约 3000 套蒸汽绳索牵 引犁在英国运 作 而同一年在美国这种绳索牵引犁仅有 4 套 这主要是因为北美的新农田 特别是在要求机械耕作最迫切的美国中西部 地形起伏因素和田块的巨大面积对绳索牵引 犁不利 所以美国初期的机械耕作多直接使用蒸汽拖拉机 大体可以说 蒸汽拖拉机在英 国的诞生 而在美国得到发展 英国加勒特公司和美国尼科斯谢巴德公司都是蒸汽拖拉机 的先驱 19 世纪中叶 在开拓机械动力耕作的先行者中 他们的出身在西欧和北美也有些差别 在西欧 很多农业机械化的先驱者都受过良好的教育 是工程师 侯爵甚至诗人等 而在北美 很多农业机 械化的先驱者是普通劳动者 这可能是由于美国的拖拉机发韧于中西部 而那 里正是富有冒险精神的 牛仔 们施展才干的舞台 福勒和他的蒸汽绳索牵引犁福勒和他的蒸汽绳索牵引犁 在 19 世纪后半叶的西欧 特别是在英国 就在农田耕作的实际应用和影响而言 蒸汽 绳索牵引犁比蒸汽拖拉机更引人注目 其间 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 在他短暂的一生里对这种 蒸汽绳索牵引犁 做出了里程 碑式的贡献 约翰 福勒于 1826 年诞生在英国威尔特郡 他的父亲 老约翰 福勒是一个富有的商人 小约翰 福勒是 5 兄弟中的老三 父亲为他安排了一条经商的人生道路 还在他学生时期 按照父亲的意愿 福勒就开始为一个玉米贸易商工作 但他成年后 1847 年决定放弃玉米 生意 加入在英格兰东北部的吉克斯和威尔逊公司 该工程技术公司除其他业务外 主要 致力于制造蒸汽机车和煤矿卷扬机 这些知识对他后来研制蒸汽绳索牵引犁发挥了重要作 用 勤奋的福勒本来也可能在该公司获得成就 但 1849 年一次到爱尔兰的出差 改变了 他的事业方向 由于第一次目击了 19 世纪 40 年代爱尔兰马铃薯饥荒的恐怖 作为基督教 中教友派教徒的他 下决心贡献他的时间和资源来使粮食生产廉价化 而当时大量土地因 缺乏排水不能开垦为农田 农田排水的常规方法是使用 鼠道犁 挖一个地下排水通道 其 中可放置多孔排水管 但这需要很大的牵引力 用马匹直接拉犁 犁的尺寸受马群力量的 限制 而且这种地不适合马匹的反复践踏 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 演示了他的 驴推磨 式的第一 台绳索牵引犁 在重质粘土上的 76em 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第 2 台绳索牵引犁 这一设计比原来 有很大改进 能把渠道打到 107 Cm 深 以上两台绳索牵引犁都是由围绕绞盘转圈的马群 拉动的 由于他早期的工作经历与蒸汽机有关 因此他的第 3 台绳索牵引犁是用蒸汽机代替马 群来驱动的 1852 年他设计了一台带绞盘的蒸汽机 绞盘卷绕绳索 这一试验因蒸汽机太 重不易在软土上移动而失败 福勒又设计了第 2 台蒸汽机驱动绳索牵引犁 新设计驱动绞 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演示 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 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 1856 和 1857 年 皇家农业协会在英国的 3 个城市进行了 3 场竞赛 约翰 福勒 在这些竞赛中表现突出 在 1856 年的竞赛中 他耕作的成本和马耕差不多但是略高些 因此评委决定不给奖金 福勒深感失望 他认为评委会未考虑他的系统比马犁耕快得多 在 1857 年的竞赛中 评委们认为犁尖的入土没有完全满足条件 并且该届奖金停发 最后评委们无可奈何地给约翰 福勒一个奖章 并加上 和最好的马耕地相比 蒸汽耕作同 样优秀 的评语 作为对他尽心竭力的奖赏 令福勒略感安慰的是 同年他在苏格兰斯特灵 郡试验后 仍然收到苏格兰皇家高地和农业协会的 200 英镑奖金 再次改进后 福勒于 1858 年在英国切斯特市举行的英国皇家农业协会对比试验中 和 众多的对手竞争 1858 年秋天 评委宣布福勒取胜 并加上评语 无可争辩 福勒的机械 能耕翻土地 和不要马匹相比是种有效的方式 同时在所有情况下比较好地适合所有的管 理用途 我们无异议地相信他完全有资格获得 500 英镑的奖金 福勒并不是为钱才这样拼命的 他把这笔奖金技入到下一轮的改进中 他利用兰塞姆 斯制造的 7 35kW 10hp 轻便蒸汽机 斯蒂芬森有专利权的双毅绞盘和海德设计的锚定台车 制 造了单蒸汽机绳索牵引犁 随后双蒸汽机和相应的农具也很快研制成功 福勒于 1863 年在英国皇家农业协会的试验里 展览了他的双发动机犁耕系统 1864 年他和强劲对手设计的一种犁耕系统在英国纽卡斯尔进行逐项对比 最终夺得了每项奖金 19 世纪 60 年代中期带自行的双蒸汽机系统被推广 1858 年左右 福勒已有 40 套犁耕系 统在使用 1861 年有 100 套在工作 从 1860 年起 福勒犁耕机械由在英格兰北部利兹市的一个公司制造 1862 年福勒和 上述公司的所有人之一一一一黑维 特森成了合伙关系 建立了黑维特森和福勒公司 一年 后 黑维特森去世 公司变成约翰 福勒公司 John Fowler and Company 福勒的犁耕系统 销往全世界 主要用于开垦处女士地 1850 1864 年 福勒以自己的名字和其他合伙人在犁 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上 取得 32 项专利 福勒在他创新的道路 上如此辛劳 以致透支了他的健康 必须离开工作岗位休养生息 在人们的劝告下 他回 到了居住的镇上 从事打猎来休养恢复 不幸的是 他在一次打猎中臂部骨折 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几个月后 丢下年仅 31 岁的妻子和 3 个子女 于 1864 年 12 月 在他的家里 撒手人寰 英年早逝 时年 38 岁 但是 机械耕作杰出的先驱一一约翰 福勒的事业并没有因他的不幸离去而终止 他的 3 个兄弟加入了他奠定的事业 在他去世后继续经营约翰 福勒公司 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 生产过马歇尔 Marshall 履带拖拉机 也 生产铁路火车头 1886 年 约翰 福勒 利兹 有限公司 John Fowler 那些没有及时适应这一技术跨越的公司 如加勒特 尼科斯 和谢巴德 福勒 即使在当时声名显赫 也难以逃脱被淘汰的命运 美国第一台成功的汽油拖拉机的发明者弗洛里奇 和世界上第一个专门生产汽油拖拉 机的哈特帕尔公司 都是汽油拖拉机发展史的里程碑 弗洛里奇和他的汽油拖拉机 在发明史上 研究谁是第一个概念发明者是众说纷纭而且实用意义有限 行业和史学 界更注意是谁第一个把这种发明推到了实用和成功的阶段 同时 恰恰是对后者的研究比 前者更容易取得共识 如蒸汽机在瓦特之前已有人发明了 但是瓦特的改进使蒸汽机进入 了工业实用和成功的阶段 工业界和史学界都认为瓦特在蒸汽机上起到了划时代的作用 事实上 美国第一台汽油拖拉机是伊利诺斯州查特尔 charter 汽油机公司于大约 1889 年创造的 那是一种装轮子的汽油机 可移动带轮工作 但是 拖拉机史学界多数认为美 国第一台成功的汽油拖拉机发明人是一位年轻的德裔美国农民一一约翰 弗洛里奇 John Froelich 他于 1892 年研制的弗洛里奇拖拉机 是后来著名的滑铁卢男孩拖拉机的先驱 约翰的父亲 约翰尼斯 弗洛里奇于 1845 年从现在德国黑森州到达美国 在美国爱荷 华州找到好地后 他返回德国并带领一批移民移居美国 其中也包括后来成为他妻子的女 孩 约翰尼斯在爱荷华州东北部买了地 后来在其附近由于两条铁路的交汇形成了小镇 居民命名该镇为 弗洛里奇镇 直到现在该镇仍使用这个名称 1849 年 约翰 弗洛里奇诞生了 他是老弗洛里奇 9 个孩子中的老大 他像父亲一样 作为农民成长 并生活在以他父亲命名的弗洛里奇镇附近 成年后 约翰的兴趣是带领一 伙人外出用机械承包农活 每年秋天带着一台谷物升降机和一台需蒸汽机拖动的脱粒机在 南达科他州承包农活 因而收入大增 他逐渐熟悉了蒸汽机 但也意识到它们的不足 早 期使用的蒸汽机点火很慢 有时要花 1h 增强蒸汽才能干活 蒸汽机体积大而且成本高 质 量太大 难以移动 机器偏爱干净的水和煤 但南达科他州的农民 难于找到蒸汽机所需 的煤和木材 他们不得不一边脱粒 一边用脱粒后的秸轩在锅炉里烧火 这对有风的平坦 草原是危险的 结果 当地农民依然像过去那样 用马 骡或牛拉犁耕作 待续 拖拉机历史概况 4 约翰 弗洛里奇是个爱动脑筋的农民发明家 他发明了洗衣机 洗碗机 干燥机 玉米 机械筛和空气调节装置等 1890 年 弗洛里奇从辛辛那提买了一台汽油机来驱动他的谷物 升降机 两年后 他产生了造一台以汽油机为动力的拖拉机的想法 1892 年 43 岁的约翰 弗洛里奇和铁匠威廉 曼恩一道 在弗洛里奇镇曼恩的铁匠铺里 造出一台 11 8kW 16hp 能进退并能带动脱粒机的拖拉机 这台汽油拖拉机是个 混血儿 它仍然和蒸汽拖拉机一样 采用小转向前轮和大驱动 后轮的整机布置方式 弗洛里奇买来了单缸汽油机 但和蒸汽拖拉机发动机前置不同 他 把比蒸汽机小的多的汽油机 放在拖拉机后半部以靠近驱动车轮 该拖拉机机架用木头制 成 行走机构借用原来罗宾逊牵引机动车的结构 弗洛里奇必须重新设计和改装连接汽油 机和驱动轮之间的传动装置 因为蒸汽机可以用气阀改变输出轮的旋转方向 而汽油机不 能 所以必须增加倒挡 并且还要有带动脱粒机的带轮 弗洛里奇和曼恩自己制造和借用 其他人的零件完成了研制 在拖拉机试车完善后 弗洛里奇和曼恩带着它到南达科他州 在那儿他们获得了巨大 的成功 他们把它和凯斯的脱粒机相连 在 52 天里脱粒 2000t 谷物 而且难得的是机器工 作环境气温的范围是一 20 38 C 在那个秋天过后 弗洛里奇将他的拖拉机用船运到爱荷华州的渭铁卢 立即向某些商 人展示 他们协商同意于 1893 年组成一个 滑铁卢 Waterloo 汽油牵引机动车公司 来制 造和销售 弗洛里奇拖拉机 并委任约翰 弗洛里奇为公司总裁 不幸的是 销售汽油拖拉机的努力失败了 公司总共制造了 4 台拖拉机 被售出的两 台很快被退回 为了生存 1895 年公司调整了业务方向 改组为 滑铁卢汽油机公司 在继续拖拉机试验的同时 集中制造固定用汽油机以保证收益 但弗洛里奇的兴趣在拖拉 机 而不在固定式发动机上 壮志未酬的约翰 弗洛里奇于 1895 年离开了公司 但是此后他的人生道路并不平坦 他已经不能回到他原来的生活轨道了 他移居到爱荷华州东部的城市迪比克 在那里为一 家工厂制造发动机 有猜测说 在 1901 年后 他可能为生产汽油拖拉机的哈特帕尔公司工 作 但这种情况并没有得到文献证实 不迟于 1910 年 他在他兄弟的制造厂任副总裁 最 后和他的妻子及两个儿子与两个女儿 搬到明尼苏达州的圣保罗 在那里他作为一个投资 顾问谋生 美国 1929 年的经济大萧条对投资顾问职业是致命的打击 他的境况更槽 几乎 破产 他跟着他的女儿在圣保罗度过最后的岁月 直至 1933 年在该地去世 为了他的发明 约翰 弗洛里奇生前得到的金钱和荣誉都很少 但是人们并没有忘记这 位聪明的农民发明家 在他去世半个世纪后成立了基金会 在弗洛里奇镇设立了弗洛里奇 拖拉机博物馆 同时这个爱荷华州的弗洛里奇镇也自夸为 美国的拖拉机镇 因为他的贡献 1991 年 约翰 弗洛里奇被列入爱荷华州发明家名人纪念馆 这位德裔 美国农民发明家最终得到了他应得的肯定 被人们永远铭记 美国第一个拖拉机厂哈特帕尔美国第一个拖拉机厂哈特帕尔 1892 年 德裔美国农民发明家约翰 弗洛里奇在美国成功研制了采用汽油机为动力的 农业拖拉机 并在田间连续工作了 52 天 史学界认为他是美国发明能实用的汽油拖拉机的 第一人 1901 年 由两个大学机械系毕业生创立的哈特帕尔 Hart Pa 盯 公司生产的第一台拖 拉机 则被史学界以及英国和美国的百科全书认为是世界上第一台商业成功的农业汽油拖 拉机 而且认为哈特帕尔公司所在地爱荷华州查尔斯城 是美国拖拉机产业的诞生地 查尔斯 哈特 Charles W Hart 和查尔斯 帕尔 Charles H Parr 是美国威斯康辛大学机械 工程系的两名学生 他们于 1892 年在大学相遇 两人都有兴趣发展内燃机 从而导致他们 去从事一个内燃机的课外合作项目 他们实际上制作了 5 个发动机 并以优异成绩毕业 两人找到了一些金融后盾 1897 年 在大学所在地一一威斯康辛州的麦迪逊注册建主了一 个小厂来生产固定式发动机 发动机用汽油为燃料 根据哈特帕尔公司记录 约有 1200 个 固定式发动机在麦迪逊工厂生产 到 1900 年 发动机产量已经超过了他们所在工厂的生产能力 同时查尔斯 哈特还希 望制造一种能拉犁的农业拖拉机 两位大学毕业生需要更多的资本并需要选择新址以建更 大的工厂 哈特的父亲帮助他们在哈特的诞生地 而且和两人同名的爱荷华州查尔斯市 吸引当地商人作后盾 新建了工厂 哈特帕尔公司于 1901 年 6 月组成 在查尔斯市建造一座工厂 专业生产 汽油拖拉机 这是美国第一个专门生产农业拖拉机的工厂 他们的第一台汽油拖拉机于 1901 年末制成 借用蒸汽拖拉机的车轮 1902 年 7 月售 出 第 2 台拖拉机的底盘完全由哈特帕尔公司设计 于 1902 年夏天装配 当年 7 月售出 单价 1800 美元 由于受到农民的欢迎 1902 年秋季和冬季至 1903 年的春天 第一次小 批生产了 13 台拖拉机 这是在美国首次成功的拖拉机批量生产 上述拖拉机均采用两缸卧式汽油机 缸径 228 6 mm 冲程 330 2 mm 牵引杆输出功 率 12 5 kW 17 hp 带轮输出功率 22 1 kW 30hp 故拖拉机被习惯称为 17 30 型 以它 们结构粗壮而闻名 当时在美国汽车迅速发展 1904 年左右汽油供应紧张 汽油价格增长 煤油便宜 容 易买到 同时单位体积内能更高 因此拖拉机使用煤油的需求出现了 哈特和帕尔发明了 双汽化器来解决这一问题 发动机用汽油启动 彻底热起来后 转变为燃烧煤油 1907 年 他们使用缸径 254mm 冲程 381mm 的发动机 相应的拖拉机牵引杆输出功 率为 22 1 kW 30hp 带轮输出功率为 44 1kW 60 hp 该机型使用可靠 一直生产到 1918 年 他们还研发了当时世界上最大的 73 5kW 100hp 汽油拖拉机 但认为太大而未投 产 哈特帕尔拖拉机主要的特色包括油冷发动机 顶置气门带顶置凸轮 兹电机点火系统 带水喷射的双汽化器 发动机强制反馈润滑以及拖拉机重载传动系 他们还为不同土壤承 制不同的驱动轮结构 哈特帕尔拖拉机不仅在美国受到农民的欢迎 而且出口阿根廷 奥 地利 俄罗斯 古巴 智利和菲律宾 从 1908 年开始 当其他美国厂家还在国内打拼肘 哈特帕尔公司已成为国际性拖拉机公司 1910 年前后 哈特帕尔公司已奠定了在美国拖拉 机行业的领先地位 但是公司在此后遇到了麻烦 其一是公司在技术上虽然领先 但它没有继续对其发明进行及时的专利注册 加上公 司的总工程师和部分设计 销售人员流入到竞争对手公司 使得它创新的有些结构反而在 对手 那里首先推出 另一方面 第一次世界大战 1914 1918 年 带来不利影响 公司花费 了大量的钱按军需品制造重组 正是这一问题造成创始人之一的哈特于 1917 年离开公司 尽管 1918 年公司推出了改变 粗壮 老印象的轻型 新哈特帕尔 拖拉机 但在和新出 现的拖拉机 如 渭铁卢男孩 福特森 等 的激烈竞争中 己难以保持原来的地位 当美国第一次经济危机一一 大萧条 时期来临之时 1929 年 4 月 哈特帕尔公司与 前述的尼科斯和谢巳德公司以及奥利弗公司 美国种子公司合并 组成奥利弗 Oliver 农业 装备公司 曾影响世界拖拉机市场的哈特帕尔品牌就此消失了 美利坚的滑铁卢男孩美利坚的滑铁卢男孩 滑铁卢男孩 Waterloo Boy 是 20 世纪初世界著名的拖拉机品牌 它在美利坚合众 国 美国 爱荷华州的渭铁卢市生产 而不是在拿破仑折载惨败的比利时滑铁卢 由于约翰 弗洛里奇的推动 1893 年在美国滑铁卢创立了 滑铁卢汽油牵引机动车公 司 1895 年 公司重组为 滑铁卢汽油机公司 集中生产和销售固定式发动机 同年 弗洛里奇离开了该公司 详见 弗洛里奇和他的汽油拖拉机 一节 虽然弗洛里奇走了 但滑铁卢公司并未放弃把汽油机用于运输车辆的愿望 1902 年 公司再次重组 合并了戴维斯发动机公司 把它变为滑铁卢拖拉机厂 两年后 合并解体 滑铁卢汽油机公司独立出来 但此时他们有了一个新产品 滑铁卢男孩 汽油机 这为他 们 7 年后生产拖拉机提供了发动机 此时滑铁卢汽油机公司虽然已经有了一个制造固定式汽油机的成功业务 但是他们一 直希望在过去 10 余年试验和失败的基础上 努力生产一种能被农民接受的拖拉机 尽管滑 铁卢公司重返拖拉机市场之路并不平坦 待续 拖拉机历史概况 5 1911 年 滑铁卢公司开始制造农业拖拉机 同年 公司邀请又一个发明人来表演他自己设计的拖拉机 但田间性能不理想 经改 进后田间性能仍不被接受 但他的拖拉机给滑铁卢公司留下了深刻印象 特别是卧式两缸 汽油机 1912 年 公司总工程师路易斯 维特里 Louis Wi try 开始对对置双缸发动机的 滑铁 卢男孩 拖拉机进行设计并实现生产 直到 1918 年 公司研发了很多品种的拖拉机 其中 在市场上影响最大的是 L LA 型 R 型和 N 型 LA 型拖拉机有一个前进挡和一个倒挡 卧式对置发动机缸径 139 7 mm 冲程 177 8 mm 标定功率 11 kW 15hp 750r min 拖拉机质量 1362kg 1914 年 6 月 在已有的 LA 底盘上装了新发动机 缸径 165 1 mm 冲程仍然是 177 8mm 同时发动机做了改进 燃料是农民更易承受的便宜煤油 底盘设计有变化 加 上采用汽车的蜗杆和扇形转向系统 绞盘也有很大改进 新的滑铁卢男孩拖拉机被赋予新 型号 R R 型拖拉机是成功的 受到农民的欢迎 并在 1915 年售出 118 台 R 型最初销售价格 为 750 美元 到 1916 年该公司已成为一个稳定的拖拉机供应商 奠定了滑铁卢汽油机公司 在拖拉机行业的地位 R 型拖拉机于 1917 年开始出口 运往丹麦 英国 法国 希腊 爱尔兰和南非 到 1918 年 R 型不再生产 至此 R 型包括出口已售出 8000 多台 直到 1919 年 型号 R 以 从 A 到 M 13 种不同型式售出 到了型式 N 公司决定变为型号 N 并于 1917 年推出 滑铁卢男孩 N 型拖拉机 发动机缸径 165 1 mm 冲程 177 8 mm 标定转速 750r min 牵引杆功率 8 8 kW 12hp 带轮功率 18 4 kW 25hp N 型的亮点和改进之处是 两个前进挡 按农民需要选装 可配套 3 铧犁 或 9 片圆盘靶 或 2 个打捆机 而 L 和 R 型只有一个前进挡 传动系在发动机的左侧而不是在发动机后面 它用了汽车型的滑动齿 轮 最终传动结构利于泥土防护和减少磨损 N 型拖拉机立即获得了成功 1918 年售出 5000 多台 N 型原始售价 1050 美元 公司 决定放弃固定式发动机的生产 集中制造拖拉机 N 型拖拉机从 1917 年生产到 1924 年 共生产 21392 台 值得一提的还有 在著名的美国内布拉斯加拖拉机试验历史上 它鉴定的第 1 台拖拉 机就是滑铁卢男孩 N 型拖拉机 按计划 1919 年在内布拉斯加的试验 因雪而延期 第 l 次试验于 1920 年 3 月 21 日开始 4 月 14 日完成 滑铁卢男孩历经 44h 试验 测得试验质 量 2807kg 最大拉力 12 91kN 最高速度 3 33km h 特别是牵引功率超过广告中的 8 8 kW 12hp 约为 11 8kW 16hp 在这一时期滑铁卢公司的产品研发十分活跃 1913 年 公司设计了履带式变型拖拉机 由于生产起来困难和市场不大 没卖几台 在美国汽车大王福特 推出有重大革新的福特森 Fordson 拖拉机后 滑铁卢公司在行业 的地位受到巨大挑战 如 1918 年 滑铁卢男孩售出拖拉机 5634 台 而福特森售出拖拉机 34167 台 当时 美国著名的农具制造商迪尔公司 Deere 10 个两缸 1 个单缸 2 个 6 缸 其余是 4 缸 单 双缸机缸径均较大 发动机功率从十几马力到 58 8 kW 80hp 73 5kW 100hp 机型研制过 但未生产 由于使用汽油机 拖拉机整机质量大 幅降低 单位功率质量约 136kg kW 100kg hp 3 传动系统 由于汽油机和蒸汽机不同 运转时不能逆转旋向 所以汽油拖拉机必须 增加倒退挡 仍用开式传动 但已注意泥土的防护 这时的传动轴线常像我国的小四轮那 样 横向布置 挡位数也由 1 个前进挡升级为 2 3 挡 换挡使用滑动齿轮 如汽车那样 令后人钦佩的是 当时有的机型如 哈特帕尔 的进倒换挡使用了摩擦离合器和行星机构 据资料估计 整机效率已高于 60 4 行走系统 和蒸汽拖拉机变化不大 前后轮均为铁轮 前轮小 后轮大 也有个别 机型 如莫林 Moline 倒着开 前轮大并且是驱动轮 部分拖拉机采用前单轮 后双轮的三 轮结构 5 工作装置 牵引农具的装置仍多为链条 广泛带有胶带轮动力输出 当时一批拖拉机的简要参数见表 l 直到采用无架式车身的 福特森 拖拉机出现后 拖拉机结构又一次发生了革命性变 化 拖拉机设计发展到一个新的阶段 表 l 早期汽油拖拉机简要参数 制造商 型 号 机器质量 kg 发动机 功率 kW hp 传动系 国别 始产年份 凯斯 试验机 不明 单缸机 14 7 20 不明 美国 1892 弗洛里奇 不明 直立单缸 11 8 16 单挡卧式 美国 1892 艾戚 1904 1 525 2 缸机 13 2 18 选装双挡 英国 1902 哈特帕尔 18 30 7119 油冷 2 缸 14 7 20 单挡 美国 1903 兰塞姆斯 20HP 2 136 4 缸机 14 7 20 3 进 3 退 英国 1903 福特 试验机 681 4 缸机 17 6 24 不明 美国 1907 马歇尔 60HP 9988 2 缸机 44 1 60 3 挡 英国 1908 桑德森 通用 G 不明 2 缸机 14 7 20 3 挡 英国 1910 凯斯 20 40 6256 2 缸卧式 29 4 40 2 挡 美国 1912 哈特帕尔 40 不明 油冷 2 缸 29 4 40 2 挡 美国 1912 艾弗里 40 80 10 100 4 缸机 58 8 80 2 挡 美国 1913 万国 12 一 25 4475 2 缸机 18 4 25 2 挡 美国 1913 蒙克泰尔 30PS 8136 2 缸机 29 4 40 3 挡 瑞典 1913 绍伊尔一麦赛 20 40 不明 4 缸机 29 4 40 不明 加拿大 1913 沃尔什和克拉克 绳索机 5588 卧式 2 缸 16 2 22 3 挡 英国 1913 万国 8 16 2279 2 缸 11 8 16 2 挡 美国 1914 莫林 D 1630 4 缸 13 2 18 不明 美国 1914 凯斯 10 20 2306 直立 4 缸 16 9 23 单挡 美国 1915 哈特帕尔 小魔鬼 不明 2 冲程 2 缸 16 2 22 2 挡 美国 1915 万国 10 20 2372 卧式 2 缸 14 7 20 2 挡 美国 1915 注 艾威 Oven 桑德森 Saunderson 艾弗里 Avery 蒙克泰尔 Munktells 绍伊尔 麦 赛 Sawyer Massey 沃尔什和克拉克 Walsh and Clark 真林 Moline 待续 拖拉机历史概况 7 汽油拖拉机的燎原之势汽油拖拉机的燎原之势 在 19 世纪末期 已经出现了汽油拖拉机的 星星之火 1889 年美国伊利诺斯州的查 特尔 Charter 汽油机公司把汽油机装在轮子上 1892 年德裔美国人约翰 弗洛里奇 John Froelich 自制的汽油拖拉机在美国南达科他州金秋田野上连续工作了 52 天 1892 年生产 轻便蒸汽机和脱粒机的凯斯 J I Case 公司研制了使用汽油机的试验拖拉机 1894 年内燃 机发明人奥古斯特 奥托 August Otto 的德国道依兹 Deutz 公司把他们的汽油机试装在农 用牵引机动车上 但是 所有这些尝试并没有真正形成可供市场批量销售的商品 它们尚 处于零星商品阶段 所以当这些发明家把汽油机架在拖拉机底盘上的时候 他们可能尚未 意识到一场拖拉机技术的重大革命开始了 直到 20 世纪最初的 10 年里 在市场上才真正出现汽油拖拉机成批量商品 一批发明 家和企业家开始把汽油拖拉机批量投放市场 这些企业可以说是内燃拖拉机产业的 星星 之火 1901 年 2 位美国工科大学生查尔斯 哈特 Charles Hart 和查尔斯 帕尔 Charles Parr 创立的哈特 帕尔 Hart Parr 公司制造出了汽油拖拉机 随后首次小批量生产 1902 年 由英国著名的自行车骑士和自行车制造商丹尼尔 奥本 Daniel Albone 建主的 艾威 Ivel 公司在英格兰的田野试验了他们独特的三轮拖拉机 从而成为英国内燃拖拉机产 业的奠基者 1904 年 原为加拿大麦赛 哈里斯 Masse Harris 公司代理商的英国赫伯特 桑德森 Herbert Saunderson 造出了他的第 1 台拖拉机 1908 年推出三轮全驱动拖拉机 1916 年 生产较成功的四轮 G 型拖拉机 1902 年由 5 个公司合并而成的万国收割机 International Harvester 公司在 1906 年销售 了它的第 1 台汽油拖拉机 开始生产系列汽油拖拉机 同年 美国汽车大王亨利 福特 Henr Ford 也开始了他艰难的拖拉机研发之旅 1907 年德国人卡尔 格莱切 KarI Gleiche 设计了一种摩托犁 形态和常规拖拉机有所 不同 后来由斯托克 R Stock 摩托犁公司批量生产 1908 年 美国明尼阿波利斯钢铁与机械公司 Minneapolis Steel Machinery Co 开始生 产后来著名的双城 Twin Cit 拖拉机 同年 卡特彼勒创始人之一 本杰明 霍尔特 Benjamin Holt 制造了首批汽油机动力的履带拖拉机 汽 煤 油拖拉机的优点迅速为农民所察觉 蒸汽拖拉机质量从几吨到几十吨 而汽 煤 油 拖拉机的质量可以做到只有 1t 多 甚至几百公斤 蒸汽拖拉机需要随行供应燃料和水 并 且要一批人伺候 而汽 煤 油拖拉机一个人即可操作 蒸汽拖拉机的单台售价在数干美元 而汽 煤 油拖拉机可以把单台成本控制在 1000 美元以下 如果说蒸汽拖拉机的客户主要是 大农场主和专业承包商 那么汽 煤 油拖拉机则打开了农业拖拉机进入普通农户的坦途 当然 生产蒸汽拖拉机 准确地说是农用蒸汽牵引机动车 的企业也对这一趋势进行了 顽强的抵抗 它们将蒸汽机小型化 进行减少水和燃料消耗的节能改进 采用方便操作的 结构等 但是雄厚的资本最终也抵挡不住技术的进步 到 20 世纪 20 年代 蒸汽拖拉机已 几乎不再生产 由于汽 煤 油拖拉机不仅可以替代蒸汽拖拉机 而且普及前景预期乐观 大批制造商 趋之若骛 在 20 世纪之初的第 2 和第 3 个 10 年里 星星之火 已在全球工业化国家成燎 原之势 群雄竞起的 春秋 时代出现了 以美国为例 1907 年有 8 个制造厂生产约 600 台拖拉机 1912 年有 47 个制造厂生产约 1 15 万台拖拉机 1915 年有 61 个制造厂生产 约 2 1 万台拖拉机 1920 年有 166 个制造厂生产约 20 万台拖拉机 此外 和蒸汽拖拉机时代相比 从汽油拖拉机开始 农业拖拉机才作为一种相对独立 的机械类型存在 所以拖拉机史学界中 许多学者认为汽油拖拉机的出现才是拖拉机产业 百年征程的正式起始点 在这个汽 煤 油拖拉机企业群雄竞起的 春秋 时代 最初蜂拥而至 比肩继踵进入 的企业 主要来自以下各个方面 第 1 类是以生产汽油拖拉机为目的新建的企业 如美国滑铁卢 Waterloo 公司 美国 哈特 帕尔 Hart Parr 公司 英国艾威 Ivel 农业摩托公司以及后来的德国芬特 Fendt 公司 等 这类公司中有一些设计者常常能摆脱原来蒸汽拖拉机设计的惯性思维 使汽油拖拉机 显著小型化 开创了后来二三十年汽油拖拉机机型较小的主流特征 但是这类企业常常资 本较小 多数在 20 世纪 20 年代末期的大萧条前被更大公司兼并 第 2 类是原来生产蒸汽拖拉机 农用蒸汽牵引机动车 的企业 如生产脱粒机 轻便蒸 汽机和蒸汽牵引机动车的美国凯斯 J I Case 公司 生产脱粒机械和蒸汽牵引机动车的美 国明尼阿波利斯脱粒机械公司 Minneapolis Threshing Machine Company 公司 生产脱粒 机械和蒸汽牵引机动车的加拿大绍伊尔一麦赛 Sawyer Massey 公司 生产锯木机 磨面机 和蒸汽机的美国艾里斯 查默斯 Allis Chalmers 公司 生产蒸汽拖拉机的英国马歇尔 Marshall 公司 生产收割机 蒸汽机和蒸汽牵引机动车的德国兰兹 Lanz 公司以及生产蒸 汽机和火车头的德国汉诺玛格 Hanomag 公司等 这类公司多数受蒸汽拖拉机影响 开始 生产的汽油拖拉机尺寸和功率往往较大 但是其中一批企业迅速向下延伸产品系列 成为 拖拉机行业的重要成员 但也有一批企业不能跟上技术发展的形势而逐步被兼并或淘汰 第 3 类是原来生产农机具的企业 顺势把产品链扩充到拖拉机 如生产收割机的美国 万国 International Harvester 公司 以生产优质犁起家的美国迪尔 Deere 公司 生产脱粒 机 收割机和打捆机的加拿大麦赛 哈里斯 Massey Harris 公司 以及美国卡特彼勒 Caterpillar 公司的前身 原来生产马拉联合收割机的贝斯特 Best 公司和霍尔特 Holt 公司 等 这类公司由于熟悉农机市场 并且已拥有规模销售网络和一定经济实力 所以后来的 成功率较高 往往成为拖拉机产业重要的一员 第 4 类是汽车行业向拖拉机领域渗透的企业 如美国福特 Ford 公司 意大利菲亚特 Fiat 公司 法国雷诺 Renault 公司 美国通用 GMC 公司和英国奥斯丁 Austin 公司等 这类企业中 那些注意拖拉机相对汽车的独特性 产品在拖拉机行业有本公司特色的 往 往渗透成功 如福特 菲亚特 雷诺等 由于它们强大的经济实力而在拖拉机行业占据一 定地位 但有些公司在渗透时注意拖拉机行业特点不够 拖拉机研发能力较弱 最后在拖 拉机行业影响较小 第 5 类是来自其他各种各样行业 如生产内燃机的德国道依兹 Deutz 公司 为了扩展 其内燃机配套而研制内燃拖拉机 但常常未当成主业重视 初期影响不大 这类企业还有 当时生产自行车 而今成为著名重型汽车制造商的奥地利斯太尔 Steyr 公司等 这些竞起的群雄在 20 世纪初世界拖拉机行业的舞台上 演出了一幕幕艰辛而顽强的创 业剧 其中相当一批企业或品牌直到今天依然保持着旺盛的生命力 在这一 春秋 时代最重要的里程碑 是 1917 年 10 月 8 日亨利 福特的福特森 Fordson 拖拉机从大量生产流水线下线 到 1920 年 8 月福特森拖拉机就已销 20 万台 自行车骑士奥本和英国艾威公司 当美国的哈特帕尔公司于 1901 年开始生产汽油拖拉机的同时 英国的艾威 Ivel 农业 摩托公司于 1902 年也开始生产三轮轻型汽油拖拉机 它们是由公司奠基人丹尼尔 奥本 Daniel Albone 设计生产的 在英国自行车界己声名显赫的丹 奥本也被称为大不列颠汽油 拖拉机工业之父 其实 艾威拖拉机并不是英国第 1 种以内燃机为动力的拖拉机 1897 年在英国已经生 产并销售了使用内燃机的霍恩斯比 阿克罗伊德 Hornsby Ackro d 牵引机动车 不过它采 用的不是汽油机 而是燃烧重油的热球式内燃机 参见 热球式内燃机 一节 并且它像 蒸汽牵引机动车那样 质量达 8600 kg 实用价值不大 丹 奥本于 1860 年 9 月 12 日诞生在英格兰南部的贝德福德郡 是其父母 8 个孩子中 的老小 当他 9 岁时 有人送他一辆 自行车 引发了他对自行车的兴趣 很快成为能干的 自行车手 并赢得当地许多比赛 13 岁时 他自己制造了前轮大后轮小的自行车 丹的母 亲注意到他在制造自行车上的技能 送他到考尔斯工程师和技师公司学徒 对自行车日益增长的兴趣把丹 奥本紧紧抓住 在他接近 20 岁时 在奥本家族住地后 面的工棚里 他开始自己制造一种常规自行车 售出很多 并赢得 微笑的丹 的浑号 1880 年 他把自行车业务命名为艾威 Ivel 自行车厂 艾威是穿过他家乡一条河流的 名字 在拖拉机发展史上以家乡河流命名的品牌还有奥地利著名的斯太尔等 他的自行车 轻便 可靠 骑乘耗能小 速度快 很快流行为竞赛用车 他还成为当地锦标赛著名的自 行车冠军 据说丹 奥本一生赢过 180 个自行车奖项 丹 奥本是艾威安全自行车 艾威摩托车和艾威汽车的发明家 但他在机动车辆上最伟 大的发明是英国第一个实用成功的 艾威 农业拖拉机 机械迷丹 奥本开发拖拉机的念头起于一个 春眠不觉晓 的深夜 1896 年 5 月 1 日 早上 4 点钟 奥本夫人惊讶地看到她丈夫起床穿衣 并告诉她他必须去办公室 说构思了 一种质量小 以汽油机为动力的农业摩托 比马匹或蒸汽牵引机动车从事农作更合适 他 需要立即把设计想法画在图纸上 经过 5 年多的研究 奥本于 1901 年 11 月完成了他的拖拉机设计 并于 1902 年 2 月 15 日申请了专利 7 月 在小山农场的草地带割草机进行了试验 到场者从勋爵到普通农 民 这车以最高速度打转圈 拉一台割草机 历经 1 5 h 草地割得干净 工作没故障 大 家很满意 观看的人群普遍认为这一发明满足了农业作业长期的愿望 得到各界强有力的支持 1902 年 12 月 12 日 丹 奥本建立了 艾威农业摩托有限公 司 Ivel Agricultural Motors Limited 奥本把他的机器称为艾威农业摩托 Ivel Agricultural Motor 而不是艾威拖拉机 因为 当时 拖拉机 tractor 这个词直到后来才逐步流行 1902 年的艾威拖拉机是三轮拖拉机 轻型 有力 紧凑 使用 2 缸 4 冲程 排量 2900 mL 的蒸发式水冷汽油机 有圆柱弹簧 缓冲的单前轮 2 个大驱动后轮 拖拉机质量 403 kg 一个前进挡 一个倒挡 最高速度 8km h 左侧胶带轮使它能像固定式发动机驱动各种农业机械 1903 年售价为 300 英镑 台 艾威拖拉机 在英国内外的农展会土 得到了 31 块金 银牌 1903 年 从英格兰进 口的艾威拖拉机成为澳大利亚第 1 台内燃拖拉机 1904 年艾威拖拉机出口新西兰 同时还 有 17 台售往南非 丹 奥本善于联想 创新不止 1903 年初 他在厂内见到一台艾威拖拉机土罩了一块 薄金属板防尘 他突然想到如果是军用的厚罩 就能抵抗子弹 他立即着手 用 0 635 cm 1 4 in 厚的防弹钢罩 把拖拉机改成后面有门的艾威防弹汽车 1904 年 他的自动送油润 滑取得专利 此外还有拖拉机和割草机 收割机 打捆机与其他农具连接装置的改进 他 最后的发明是机动马铃薯播种机 1906 年 10 月 30 日清晨 丹 奥本上班去办公室 在打电话时中风摔倒 10min 后死 亡 11 月 2 日葬于当地的公墓 时年 46 岁 对这位英国机械动力耕作又一个英年早逝的 先驱者 有评论认为他的早逝可能和他后期从事农业拖拉机业务有关 他发明的 艾戚 农业拖拉机并没有比他的安全自行车 摩托车业务赚得更多 而付出了比在自行车 摩托 车业务上辛劳得多的精力和生命 的确是这样 直到去世的几个月前 他还努力在拖拉机 多用途上创新 改进照明以便拖拉机能在夜间带收割机 打捆机工作 将拖拉机带动救火 机以供消防和农业灌溉用 艾威农业摩托有限公司还生产过更大功率的拖拉机 但在奥本死后这一设计未进一步 发展 艾威农业摩托公司在他去世后势头大减 于 1920 年破产 资产被联合汽车工业公司 United Motor Industries Limited 收购 晚清巡抚和民初高官程德全 按目前掌握的资料 100 年前推动中国进口拖拉机的第 1 人 可能就是时任黑龙江巡 抚 后来成为民国南京临时政府内务部总长的程德全 本节主要参考资料中国社会科学院 朱宗震先生所著 真假共和 19 世纪后半叶 清政府在黑龙江省齐齐哈尔设立垦务总局 总管全省垦务 订出种种 优待办法 吸引关内移民开垦 1908 年 时任黑龙江巡抚的程德全奏请清政府批准 花了 22 250 两白银购进 2 台美国拖拉机 即奏折上所谓的 火犁 聘用外国人驾驶 在讷河 的讷漠尔河南段 今黑龙江省农垦总局北安分局境内 自行收价代垦 履带拖拉机的诞生履带拖拉机的诞生 在轮式拖拉机诞生并成长为新兴产业的同时 履带式拖拉机也在诞生和发展之中 对 此美国人本杰明 霍尔特 Benjamin Holt 在 20 世纪之初 做出了里程碑式的贡献 在本杰明 霍尔特以前 距今大约 300 年前 已有前人对履带装置用于车辆做了先期的 尝试 1713 年 法国人赫尔曼 M D Hermand 创造一组山羊牵引的履带拖车 而自行履 带车辆的专利是从 1770 年开始的 1770 茸英国作家兼发明家理查德 埃奇沃斯 Richard Edgeworth 取得履带行走系统的 专利 在轮式车辆上加上便携式轨道 这是一种能自动连续敷设和拣拾木质连续履带的 机器 这一专利被认为是自行式履带行走机构最早的构思 但仅仅是构思 车辆土壤力学 权威 M G 贝克对这一构思的结构有多种推测 但多数人认为这是一种全履带行走装置 在 19 世纪很多人都从事履带行走机械的专利和发明 其中著名的有 19 世纪初期的 波兰哲学家兼发明家约瑟夫 玛丽亚 奥埃讷 乌洛斯基 1826 年的英国发明家乔治 凯里 George Ca Ie 1837 年的俄国发明家德米特里 安德列维奇 查格俩曰斯基 1846 年的 英国工程师詹姆斯 博伊德 James Boydell 1867 年的美国发明家米尼斯 T S Minnis 1879 年俄国萨拉托夫省的农民费多尔 阿普拉默维奇 布里诺夫等 但是这些发明 绝大 多数只停留在纸上描述或样品阶段 仅仅在 19 世纪 50 年代奥斯曼帝国和法国 英国等西 方联盟对沙皇俄国的克里米亚战争中 报道过使用连续履带的蒸汽拖拉机从事拖运战争物 资的新闻 履带拖拉机的实际应用是从 20 世纪初开始的 在美国霍尔特公司主导这一市场之前 美国的阿尔文 伦巴德的履带圆木牵引车 和英国理查德 霍恩斯比父子公司的履带拖拉机 均为霍尔特的崛起做了铺垫 美国缅因州的阿尔文 伦巴德 Alvin Lombard 是美国第一个商用履带拖拉机制造者 当 时他发明和制作了一种连续履带 用来改进在雪地的牵引性 1901 年专利被承认 同年他 制造了第 1 台履带式蒸汽动力圆木牵引车 在机器前部安装了转向轮或雪撬 到 1917 年 总共造了 83 台 它们拖运雪撬上的圆木质量可达 300t 可行驶 6 4 8km h 4 5 英里 h 销 售多在美国 有 3 台销往俄罗斯 后来转换为内燃动力 在 1943 年停止生产 1903 年 本杰明 霍尔特买下了伦巴德的专利使用权 但据说后来双方就此有相当不愉快的争议 汽 油动力的伦巴德牵引车现在还在美国的缅因州博物馆展览 大约同时 在英国理查德 霍恩斯比父子公司 Richard Hornsb Sons 的总工程师大 卫 罗伯兹 David Roberts 于 1904 年 7 月起研发一种连续履带 并于 1905 年取得专利 他们把履带装在一台以热球式内燃机 详见 热球式内燃机 一节 为动力的拖拉机上 拖 拉机的特点是离合器转向 这是现代履带车的基础 这一专利在 1914 年被霍尔特购买 霍恩斯比公司在拖拉机发展史上的另一个更重要的贡献 是它首次生产了热球式内燃 机 并且是世界上 19 世纪末和 20 世纪初热球式内燃机的主要生产商 它为南欧直布罗陀 海峡 印度泰姬陵 美国自由女神和许多灯塔的电力照明 以及马可尼第一次穿越大西洋 的无线电联络 提供了内燃机动力源 霍恩斯比的履带车辆 1906 年被英国军队用来拖炮 1908 年 英国国防部试验了公司 总工程师设计的车辆 改用差速器和制动器转向 同时霍恩斯比公司也在