Historie traktorů v zemědělství. Parní stroje

Základním kamenem motorizované mechanizace byl, stejně jako v jiných průmyslových odvětvích, vynález parního stroje. Již v roce 1712 začal Thomas Newcomen prodávat první komerční parní stroj, který vyráběl energii pohybem obřího pístu tam a zpět. Chyběl převod na rotační pohyb, což bylo sice dostačující pro pohon pump v dolech, ale nepoužitelné v mnoha dalších oblastech. Teprve roku 1781 umožnil James Watt svým patentem parního stroje s kontinuálním rotačním pohonem další rozvoj, který už přímo ovlivnil také zemědělství.

Pára v zemědělství

První parní motory byly pro zemědělce příliš velké a drahé, avšak již v roce 1799 byla v severním Yorkshiru použita pára k pohonu sklizňové mlátičky. Další zaznamenaný milník představuje rok 1812, kdy Richard Trevithick zkonstruoval částečně přenosný (bez rozmontování) stacionární stroj pro zemědělství, známý též jako barn engine. Podstatné bylo, že stroj mohl pohánět různé pumpy, drtičky, mlátičky atd. při menších nákladech než koňská síla, kterou nahradil. Jeden exemplář, zhotovený pro Sira Christophera Hawkinse z Probus, zůstal v provozu téměř 70 let a nyní je vystavován v Technickém Muzeu v Londýně. Nutno podotknout, že ačkoli se jednalo o částečně přenosné stroje, byly tyto v zásadě stacionární a provozovaly se povětšinou ve stodolách.

Kabelové parní pluhy

Za předchůdce traktorů lze považovat parní pluhy. První zmínka o funkčním zařízení je z roku 1837, kdy John Heathcoke (obr. 1) uspořádal „Královskému horskému a zemědělskému spolku Skotska” (The Royal Highland and Agricultural Society of Scotland) v Lancashire předváděcí akci [1]. „Použití páry k zemědělským účelům vzbudilo velký zájem a proběhla spousta různých pokusů zkonstruovat motory, které by umožnily vykonávat běžnou orbu a vláčení. Jeden takový byl vynalezen panem Heathcotem, členem parlamentu v Tivertonu, který na něj získal v roce 1832 patent. Jeho hlavní použití je zejména při rekultivaci rašelinišť a mechovišť, která ze všech typů půd kladou při mechanickém zúrodňování největší překážky,” píše se dále v [1]. Jak stroj vypadal je zřejmé z (obr. 2). Zaujmou jistě jeho masivní rozměry – délka 10 m, šířka 7 m a výška 3 m – a hmotnost dosahující téměř 30 t.

Obr. 1: John Heathcoke (zdroj Wikipedia)

Obr. 2: Polo mobilní motor Johna Heathcoka (zdroj [1])

Obr. 3: Dobový nákres systému orby (zdroj [1])

Předváděný motor fungoval na principu kabelové orby, kdy se stroj pohybuje středem pole od jedné strany ke druhé a prostřednictvím bubnů pohybuje s lanem, na kterém je přidělán vlastní pluh. Podél okraje pole pak cestují pohyblivé kotvy, kolem kterých se lano otáčí. Pás byl vyroben z malých snýtovaných kousků železa a často docházelo k jeho praskání. Navíc hloubka orby nebyla taková, jakou tvůrci předpokládali. Stroj se tedy na konec neujal. (Poznámka: Později se ukázalo, že ačkoliv nebyla konstrukce dokonalá, byla největším problémem nedostupnost ocelových lan ve 30. letech 19. století a s tím spojená nemožnost vytvořit pevný pás. Svou roli hrála také vysoká cena.)

Skutečně mobilní stroj vynalezl a v roce 1839 začal vyrábět William Tuxford Boston. Základem byl „lokomotivový” parní motor s komíny, kliková hřídel s velkým setrvačníkem a silný kožený pás pro přenos hnací síly. V roce 1850 John Fowler představil přenosný motor Clayton & Shuttleworth (obr. 4) při veřejné demonstraci uplatňování kabelu při dopravě v zemědělství. Parní stroj však stále poháněl pouze příslušenství a musel být mezi stanovišti přemisťován koňmi. Kromě systému lanové orby s jednou lokomotivou a kotevním vozem se začínají stále více prosazovat systémy s dvěma vozy (obr. 5), které tahají pluh mezi sebou. Vyšší výkon spolu s méně náročným provozem u nich převážil vyšší cenu.

Obr. 4: Přenosný motor Clayton & Shuttleworth (zdroj Wikipedia)

Obr. 5: Systém lanové orby s dvojicí traktorů John Fowler (zdroj [2])

První traktory s vlastním pohonem

Současně s počátkem vývoje mobilních motorů se mnoho inženýrů pokoušelo o sestavení stroje s vlastním pohonem. Tyto experimenty se setkávaly se střídavými úspěchy. První řádný mobilní motor, připomínající traktor v dnešní formě, byl vyvinut v roce 1859, kdy britský inženýr Thomas Aveling (obr. 6) upravil stroj Clayton & Shuttleworth, který musel být tažen koňmi do samohybné verze. Změna byla provedena montáží dlouhého hnacího řetězu mezi klikovým hřídelem a zadní nápravou.

První polovina 60. let 18. století byla obdobím velkého experimentování, nicméně vyvinutá forma trakčního motoru doznala již jen minimálních změn a v podstatě vydržela příštích šedesát let. Stroje se začaly široce uplatňovat v zemědělství. První traktory se stále používály v párech, kdy mezi sebou pomocí lana tahaly pluh tam a zpět. V Británii společnost Mann's and Garrett vyvinula parní traktor pro přímou orbu, nicméně těžká a mokrá britská půda způsobila, že jejich provoz byl méně úsporný než pluh tažený koňmi.

První americký mobilní parní stroj byl dle dostupných informací postaven A. L. Archambaultem ve Philadelphii roku 1849 (obr. 7). Ačkoliv následoval téměř okamžitě další vývoj v několika různých společnostech, trvalo téměř dvě desetiletí, než se povedlo zkonstruovat spolehlivý stroj za přijatelnou cenu, který byl konkurenceschopný volům, koním a mulám.

Obr. 7: Parní stroj zkonstruovaný A. L. Archambaultem o výkonu 4 HP (zdroj [2])

Zatímco v Anglii měla na vrch orba dvojicí traktorů s pluhem, v Americe díky vhodnějším půdním podmínkám našly parní traktory, umožňující přímou orbu, větší uplatnění. Pro velkoplošné farmaření však byly konstruovány tzv. „streamery” – jak tahané zvířaty, tak i s vlastním pohonem.

Hodně známé jsou například steamery od Holt and Best z konce 19. století. V první polovině devadesátých let nabízela společnost modely 40-hp Junior Road Engine (od 1891), 60-hp Standard Road Engine (od 1895) a silný 70-hp Senior Road Engine (od 1985). Následně přibyly 110-hp model (od 1897) a populární 50-hp Traction Engine (od 1889) (Obr. 8).

Obr. 8: Holt Jr. steamer s harvesterem na rýži, severní Sacromento (zdroj www.yesterdaystractors.com)

Parní zemědělské stroje se používaly do začátku 20. století, kdy došlo k vyvinutí spolehlivých spalovací motorů. Nahrazeny byly především kvůli velké hmotnosti, nezbytnosti doplňovat palivo a vodu během provozu a posléze také kvůli provozním nákladům a ceně.

Literatura:

[1] The Farmer's Magazine, rok 1837

[2] Jack Alexander, The First American Farm Tractors

[3] Eric C. Orlemann, Caterpillar Chronicle

[4] wikipedia