1800-1900年间的蒸汽机拖拉机发展概述

北朝旧贴 | liutom | 8/15/2020 | 共 3959 字 | 编辑本页

liutom 于 2013-5-4 19:23:47 发表了:

瓦特在 18 世纪晚期已经基本完善了蒸汽机,在 19 世纪初,蒸汽机已经开始获得应用,其中 1807 年,美国人富尔顿建造了第一艘蒸汽船,1829 年,史蒂芬森的火箭号已经被认为是一台实用的蒸汽机车。同时,各种农业机械也获得了很大的发展,类似于脱粒机,水泵,各种机锯开始大量应用,这些机械都需要动力驱动,于是催生了小型可移动的蒸汽机,即现在的锅驼机,锅驼机就是把锅炉和蒸汽机组合在一起,然后装上 4 个轮子,就可以推着或者用马拉着走了,可以方便用户把动力和配套的农用机械移动到需要的地方,据认为第一个实用的锅驼机诞生在 1839 年。有了锅驼机之后,聪明的人们发现,完全可以用锅驼机的动力驱动它自身前往要去的地方,而不必再用马拉,只需要把锅驼机的动力传递到锅驼机的后轮上,给前轮装上转向机构,锅驼机就可以在道路上行驶了。由此,诞生了人类历史上第一台拖拉机,英文叫牵引机,我们中国人没这么文绉绉的,这东西不就是用来拖或者拉东西的嘛。蒸汽拖拉机在随后的几年里有了更进一步的发展,首先 人们发现这东西不光可以把自己挪个地方,它能在道路上拉车,或者在农田里犁地,完全可以代替马,随后蒸汽拖拉机的马力迅速变大,从 4-5 个马力一直发展到 110 马力,重 19 吨.最终,在 1904 年,最大的蒸汽拖拉机达到了 150 马力,这台拖拉机能牵引 57600 磅的拖车爬 13 度的上坡。不过蒸汽拖拉机的发展也就到此为止了,柴油机马力大,重量轻,使用方便,在 20 世纪初迅速的取代了蒸汽动力,柴油拖拉机的时代到来了。


海盗 于 2013-5-4 22:41:53 发表了:

悲剧的是行驶里程


liutom 于 2013-5-4 22:47:22 发表了:

海盗 发表于 2013-5-4 22:41

悲剧的是行驶里程

这是农用机械,根本用不着跑多远的。


isdily 于 2013-5-5 02:06:01 发表了:

海盗 发表于 2013-5-4 22:41

悲剧的是行驶里程

农用的相对好说,另外由于可靠性成问题,所以一开始只能放海南岛,特别是放临高和琼山澄迈文昌等几个农业县,那么普通的故障元老要跑去修理也方便,如果放台湾养护难度就大很多了。


liutom 于 2013-5-5 02:34:33 发表了:

isdily 发表于 2013-5-5 02:06

农用的相对好说,另外由于可靠性成问题,所以一开始只能放海南岛,特别是放临高和琼山澄迈文昌等几个农业 ...

定型试验肯定是在临高做的,但大规模使用台湾的条件更合适一些,无主荒地,一条陇开到头就是了。


isdily 于 2013-5-5 02:41:18 发表了:

liutom 发表于 2013-5-5 02:34

定型试验肯定是在临高做的,但大规模使用台湾的条件更合适一些,无主荒地,一条陇开到头就是了。

这些蒸汽拖拉机产能不足,海南到 1952 年有 600 多万亩的地,绝大部分是耕地;而大萌朝最高峰的官方数据也就是 300 多万亩,这些耕地基本集中于海南临高和琼山澄迈文昌这几个县,临高应该优先把海南岛的地开荒了。光是这些农业县就能把拖拉机包圆了。轮不上台湾,至少到二五前轮不上。


liutom 于 2013-5-5 02:47:01 发表了:

哦,刚弄明白一件事,19 世纪早期对蒸汽机功率的标定方法和现在不太一样,使用一种叫 NHP(Nominal horsepower)标定马力,这个标定的定义我刚弄明白,是按照气缸压力 7PSI,蒸汽机转速约为 1 秒 1 转的情况下计算的,因此这个马力大大低于实际马力数。7PSI 大概相当于 0.5 个大气压,而蒸汽机的转速,通常能到 300 转/分,也就是每秒 5 转,因此一台标定马力 5NHP 的蒸汽拖拉机,实际上很可能能输出 50 马力甚至更多。


liutom 于 2013-5-5 02:52:35 发表了:

这个标定马力,实际上描述的是蒸汽机的输出扭矩能力,并不能正确的描述蒸汽机的最大功率,这是因为蒸汽机的最大功率是锅炉决定的,而锅炉供气能力,所有的蒸汽拖拉机都没有标明,所以这些拖拉机的实际功率大概只有鬼知道了。

贴个 NHP 定义的链接http://www.paxmanhistory.org.uk/nhp-defn.htm


liutom 于 2013-5-5 03:03:05 发表了:

哦,又查了一下,一个标定马力通常能产生 6 倍的实际马力,即 5 个标定马力的蒸汽机,实际有 30 马力。


海盗 于 2013-5-5 10:38:52 发表了:

liutom 发表于 2013-5-4 22:47

这是农用机械,根本用不着跑多远的。

就是说这种东西没法靠自己的动力长途转移, 要不然火车运, 要不然船运, 要不然用牛拉


liutom 于 2013-5-5 11:22:07 发表了:

海盗 发表于 2013-5-5 10:38

就是说这种东西没法靠自己的动力长途转移, 要不然火车运, 要不然船运, 要不然用牛拉

是这样的,1850 年的时候,蒸汽机的设计还是不很完善的,所以问题比较多,但也能够做到 5 吨左右 20-30 马力的样子。而老解放,不过是空车 3.9 吨,载重 4 吨,90 马力,速度 65 公里。由此可知,蒸汽拖拉机不是不能跑,起码跑个 20 公里是没问题的,主要问题在于蒸汽拖拉机的转向系统十分原始,又没有完善的制动系统,所以蒸汽拖拉机通常设计最高速是 5 英里,也就是 8 公里。

蒸汽拖拉机机动,除了用船,那就是它自己走了,因为牛跑的还没有蒸汽拖拉机快,而用马,你得用 20 匹马才能凑合着达到蒸汽拖拉机的动力水平,马们还不能一直这么跑,大概跑上半天就得休息了。

贴个蒸汽的麦克拉伦在公路上飞奔吧,不知道这个麦克拉伦是不是就是现在这个赛车公司http://www.bailey-steam.com/m6rrun.htm


国之柱石数王振 于 2013-5-5 12:16:35 发表了:

liutom 发表于 2013-5-5 02:47

哦,刚弄明白一件事,19 世纪早期对蒸汽机功率的标定方法和现在不太一样,使用一种叫 NHP(Nominal horsepowe ...

虚马力和实马力,经常看北洋水师和福建船政资料的都会知道这个单位的


liutom 于 2013-5-5 12:27:25 发表了:

国之柱石数王振 发表于 2013-5-5 12:16

虚马力和实马力,经常看北洋水师和福建船政资料的都会知道这个单位的

也不是,标定马力描述的是蒸汽机的能力,这指标很低,是按半个大气压供气条件计算的,实际应用中,供气压力要大的多,理论上说,如果用 8 个大气压供气,则功率能提升 16 倍。这只是理论,因为锅炉的供气能力是有限的,超过了供气能力,压力就下降了,所以最终决定整套系统功率的实际上是锅炉,锅炉行业里还有个锅炉马力的概念,这个是比较靠谱的指标。

标定马力,这东西基本上没什么实际价值,因为和实际的马力数差的太多。


liutom 于 2013-5-5 12:58:07 发表了:

国之柱石数王振 发表于 2013-5-5 12:16

虚马力和实马力,经常看北洋水师和福建船政资料的都会知道这个单位的

查了一下,虚马力就是标定马力,而实马力,就不知道是怎么定义的了。在 19 世纪蒸汽机的研究没有现代这么严谨,关于马力的定义和测定方法很多,造成很大的差距。如果实马力是锅炉输出的指示马力,那应该是比较靠谱的,但锅炉马力通常只有 85%能用于蒸汽机做工。

总之,早期蒸汽机研究是十分粗糙的,利用现代知识重新设计蒸汽机要比 19 世纪厉害太多倍了。


hwf100859 于 2013-5-5 19:00:51 发表了:

贴个网页友情支持一下http://www.stanleymotorcarriage.com/Parts/howitworks.htm

系统简图


isdily 于 2013-5-5 21:38:09 发表了:

资料帝在南朝贴的数据:

带去的才 2 台大拖,4 台中拖,4 台小拖,对付这种大场面力不从心啊。

根据《国营农场定额标准参考资料》,一标准台拖拉机年开荒面积在广东是 325 公顷,大约 5000 亩,耕地面积是 127 公顷,大约 2000 亩,一标准台是 15 马力,以此换算临高拖拉机总共 468 马力,每年只能开荒 15 万亩,耕地 6 万亩。

蒸汽机拖拉机效率远不如柴油机,而且临高制造肯定故障率很高,假如一个标准台以临高技术是 60 马力,那要完成开荒 30 万亩,需要 3600 马力,也就是 36 台 100 马力的蒸汽机拖拉机,如果周期缩短到 3 个月,还真得 100 台左右。

而且拖拉机的任务不仅仅是开荒,还有其他诸如播种犁地施肥的工作,所以需要的更多。


liutom 于 2013-5-5 21:40:11 发表了:

hwf100859 发表于 2013-5-5 19:00

贴个网页友情支持一下

http://www.stanleymotorcarriage.com/Parts/howitworks.htm

这个真不错,蒸汽汽车结构图


liutom 于 2013-5-5 21:54:42 发表了:

isdily 发表于 2013-5-5 21:38

资料帝在南朝贴的数据:

带去的才 2 台大拖,4 台中拖,4 台小拖,对付这种大场面力不从心啊。

根据《国营农场 ...

旧时空带来的拖拉机就不用指望了,关于燃料部分一直是个巨大的 BUG,丰城轮的油舱估计也就是 1000 吨以内,换算出 119 万升,这些油先要驱动丰城轮自己跑到博铺,然后所有的 8154,登陆艇,平板自推驳船,柴油工程机械,柴油农用车,真不知道这些油料是怎么能坚持 3 年的,立春号试航的时候 8154 还伴随护航呢。

还有就是工程机械的液压件基本上快到寿命了,也就是说,很快就是有油也没法用了。

发展蒸汽拖拉机是必由之路呀,如果一定要上柴油机,那必须储备足以在文莱设立炼油厂的物资和人员,估计怎么也得二五期间才能考虑了。


liutom 于 2013-5-5 22:24:45 发表了:

isdily 发表于 2013-5-5 21:38

资料帝在南朝贴的数据:

带去的才 2 台大拖,4 台中拖,4 台小拖,对付这种大场面力不从心啊。

根据《国营农场 ...

从现在的情况来看,临高自产拖拉机的规格应该是重 5 吨,20-30 马力,按每 2000 亩配置 1 台规划。

临高机械厂从 1629 年初开始生产墨子一型蒸汽机,1629 年底开始生产小型现代蒸汽机,现在是 1632 年春,也就是说,机械厂已经生产了 3 年左右,按当时的说法,是半年即 1631 年中就开始爆蒸汽机,按正常推算,机械厂月产 12 马力蒸汽机 20 台应该是没什么问题的,再扩大一点,生产 20 台 30 马力蒸汽机问题也不太大。也就是说机械厂应该开始建立拖拉机分厂,初期为年产 240 台 30 马力蒸汽拖拉机。


isdily 于 2013-5-5 22:31:32 发表了:

liutom 发表于 2013-5-5 22:24

从现在的情况来看,临高自产拖拉机的规格应该是重 5 吨,20-30 马力,按每 2000 亩配置 1 台规划。

临高机械厂从 ...

年产 240 台可能性可能小一些,要考虑 1629~1631 年临高的技术水准应该在可靠性上不能跟 19 世纪 80 年代的欧美比,临高机械厂可能很多精力得放在修复自爆的蒸汽机身上,还有对出现事故的同批次拖拉机进行频率较高的检修和保养。


liutom 于 2013-5-5 22:56:05 发表了:

isdily 发表于 2013-5-5 22:31

年产 240 台可能性可能小一些,要考虑 1629~1631 年临高的技术水准应该在可靠性上不能跟 19 世纪 80 年代的欧美比 ...

问题真的不大,要知道洛阳第一拖拉机厂设计能力是 1 万台,500 狒狒从 21 世纪穿过来,带了全套的现代机床和现代管理经验,再连年产 240 台都搞不定,那还是找个地方上吊去吧,3 年机械厂真是白搞了,蒸汽机是机械厂的主力产品呀。


liutom 于 2013-5-5 23:03:15 发表了:

isdily 发表于 2013-5-5 22:31

年产 240 台可能性可能小一些,要考虑 1629~1631 年临高的技术水准应该在可靠性上不能跟 19 世纪 80 年代的欧美比 ...

1850 年,美国蒸汽机总功率是 168 万马力,1888 年,达到 1440 万马力,年平均增长 33 万马力,我们现在不过提出了年产 7200 马力的拖拉机而已。