Lokomobile

          Wszystko zaczęło się w pierwszej połowie XIX wieku. W owym czasie pojawiają się pierwsze napędzane urządzenia rolnicze, takie jak młocarnie, sieczkarnie, śrutowniki i wialnie. Początkowo są to maszyny wprawiane w ruch ręcznie, a następnie bardziej wydajne, otrzymujące napęd przez pas transmisyjny z kieratu.
        Jednocześnie w Anglii wkracza nieubłaganie wiek pary. Już od 1804 roku pracuje pierwsza kolej przemysłowa, w 1825 zaczyna kursować dyliżans parowy, a w 1830 rusza linia kolei parowej. Równolegle silniki parowe wprowadzane są na szerszą skalę do napędu różnorakich urządzeń przemysłowych. Było tylko kwestią czasu aby ten wynalazek zadomowił się i w rolnictwie.
    Kiedy i kto, po raz pierwszy, tak naprawdę zastosował napęd parowy do urządzeń rolniczych? Pierwsze wzmianki pochodzą z roku 1810, kiedy to Majer Pratt , wynalazł kilka urządzeń gospodarskich napędzanych silnikiem parowym.
        Problem zwiększenia wydajności prac uprawowo polowych tkwił w tym, że przy wielokonnym zaprzęgu, łączna siła zwierząt jest mniejsza, niż każdego oddzielnie. Doświadczenia pokazały, że dwójka miała o 10% mniejszą siłę uciągu, czwórka koni o 23%, a 6 konny zaprzęg, aż o 62%. Łączenie koni w zaprzęgi wydawało się zatem niecelowe.
        W Anglii, około 1841 roku, Alexander Dean zainstalował stacjonarny silnik parowy na podwoziu wyposażonym w dyszel do ciągnięcia przez konie. Ta maszyna, w trakcie przemieszczania na miejsce pracy miała podczepianą z tyłu młocarnię. Dzięki czemu cały zestaw przetaczano za jednym przejazdem na miejsce omłotu. Następnie, po ustawieniu w położeniu roboczym , napęd z silnika parowego na młocarnie odbywał się za pomocą koła pasowego, po przez długi parciany pas transmisyjny. Ten sposób omłotu przyjął się na dobre w drugiej połowie XIX wieku. Tak, też powstała grupa lokomobili przewoźnych.
        Korzyści były oczywiste. Młocarnia szeroko omłotowa napędzana parą, w ciągu dnia pracy przy obsłudze czterech ludzi potrafiła wymłócić do 1000 snopów, podczas gdy tych samych czterech ludzi cepami, tylko 80. To był dopiero początek zastosowań silników parowych w rolnictwie.
        Około 1830 roku John Heathcoat położył podwaliny pod system orki parowej. Zaprojektował on silnik parowy stojący na krańcu pola został wyposażony w dwa bębny, które przewijały linę biegnącą przez wielokrążek wózka stojącego po przeciwnym krańcu pola. Przy pomocy tych lin pomiędzy maszyną parowa i wózkiem przeciągano pług. Próba przeprowadzona w 1836 roku niestety skończyła się niepowodzeniem, ciężka maszyna parowa ugrzęzła w błocie.
        Idea Heathcoata została rozwinięta i opatentowana w 1846 roku przez Johna Osborna. Otóż zaproponował on ustawienie po przeciwnych końcach pola dwóch parowych silników a po między nimi rozciągnięcia lin nawijanych na bębny silników, które miały przeciągać dwukierunkowy pług. Ten pomysł praktycznie zrealizował  Lord Willoughby budując dwie lokomotywy parowe z bębnami przeciągającymi linę i pług dwukierunkowy. 
        Przechylny
pług dwukierunkowy składał się jakby z dwóch pługów 2-3 skibowych złączonych czołowo i osadzonych w miejscu połączenia na wózku dwukołowym. Korpusy obu pługów skierowane były przeciwnie względem siebie.  Podczas pracy jeden z tych pługów był podniesiony i  znajdował się w górze, podczas gdy drugi orał.. Całość ciągnęły z obu końców liny, które nawinięto na bębnach dwóch lokomobil ustawionych na skraju pola. Orkę prowadzono przez przewijanie liny z bębna jednej maszyny na drugą i tym samym przeciągano pług. Po dotarciu pługa do końca w ziemie wchodziła, ta część, która była w górze i dalej orka odbywała się przeciwnym kierunku. W miarę postępu pracy obie lokomobile przesuwały się wzdłuż oranego pola. Odległość między ustawionymi lokomobilami mogła dochodzić do 300m. Pomyślne próby przeprowadzone w 1851 roku dowiodły efektywności tego sposobu orki.

Przechylny pług dwukierunkowy Fowlera z 1855 roku

Pierwszym pomysłem na wykorzystanie maszyny parowej w wprost do ciągnięcia pługa, był w 1850 projekt Bydella. Według, którego lokomotywę wyposażono w przekładnię zwiększająca moment obrotowy i redukująca prędkość. Jednakże, mimo zwiększenia średnicy kół do 7 i 8 stóp (przód: 213cm, tył: 366cm), maszyna była tak ciężka (10 ton), że koła grzęzły i nie była ona w stanie swobodnie się poruszać. Również zainstalowanie półgąsienic na kołach napędowych nie dało zadowalającego rezultatu.
         W tym samym roku James Uscher z Edynburga przedstawił projekt „obrotowego kultywatora” zawieszanego na tylnej części lokomobili. Był to mniej więcej duży wał uprawowy zaopatrzony w żelazne kroje, które podczas ruchu maszyny miały zagłębiać się w glebę i jednocześnie ją podrywać. Warunkiem pracy była duża prędkość lokomobili rzędu 27,45 – 30,5 km/h, przy czym prędkość wału miałaby wynosić 30-40 obrotów na minutę. W praktyce i ten drugi system nie sprawdził się.
         W 1852 roku John Fowler dochodzi do wniosku, że lokomobila jest zbyt ciężkim pojazdem do poruszania się po polu a obniżenie jej masy nie było możliwe. Dlatego zaproponował on system orania oparty na jednej lokomobili z bębnem, wózka ruchomego ustawionego stojącego po przeciwnym krańcu pola i dwóch wózków z bloczkiem do naprowadzania liny. Wózek ruchomy zwany kabestanem wyposażono w cienkie koła, które zapadając się w ziemię dodatkowo go kotwiczyły. Posiadał on również mechanizm przekładniowy pozwalający ręcznie przestawiać go wzdłuż pola. W 1854 roku po raz pierwszy na Królewskiej Wystawie Rolniczej w Londynie, Fowler zaprezentował lokomobilę według jego koncepcji, zbudowaną przez firmę Clayton & Shuttleworth.

Lokomobila Fowlera z 1858r.

            W 1854 i 55 roku w Liverpoolu i Carlisle rozpoczęły się pierwsze polowe próby z pługami, gruberami i specjalnie zbudowanym wielolemieszowym pługiem przechylnym.
         W 1858 roku firma Ransom & Sims buduje dla Fowlera pierwszą samobieżną lokomobilę, która wzbudziła duże zainteresowanie. Rok później wiodąca wytwórnia lokomotyw Thompson & Hewitson na zamówienie Fowlera, zbudowała bardzo wydajny ciągnik parowy. Zastosowano w nim rozwiązania podnoszące sprawność cieplną, przez podniesienie ciśnienia pary z 3 do 7 atmosfer. Jednocześnie dopracowano metodę systemu orki ustawiając na rogach pola trzy wózki z wielokrążkami a w czwartym rogu lokomobilę. Lina biegnąca miedzy nimi tworzyła dużą cyfrę 8.

Orka parowa wg pierwszego systemu Fowlera

W tym też roku na wystawie w Chester sędziowie uznali, iż: "przyrząd Fowlera ze znakomitą korzyścią siłę zwierząt zastąpić jest zdolny”. Wysiłek został uwieńczony nagrodą 500 funtów sterlingów.
         Próby przeprowadzone w Chester dowiodły, iż pług parowy pracujący na głębokości 6 cali w ciągu 10 godzin pracy jest w stanie zaorać 6 mórg polskich. Koszty pracy pługa na 1 morgę polską obliczano na 17,12 złotych polskich.
         Około 1860 roku Smith i Howard zaproponowali podobny system różniący się tym, że lina nie była „przerzucona” przez pole tylko była rozwijania wzdłuż brzegów pola.

Podorywkowy pług przechylny Fowlera.

W 1892 roku niemiecki konstruktor Schmidt zastosował specjalną wężownicę dogrzewająca parę wychodzącą z kotła do temperatury 425 st. Celsjusza. Uzyskując tym samym niebywałe ciśnienie pary dochodzące nawet do 60 atmosfer. Wężownicę wprowadzono wkrótce do kotłów lokomobili rolniczych. Stosując przegrzanie pary osiągano zmniejszenie jej zużycia o 30-40%, a węgla o około 30%.
         W latach sześćdziesiątych XIX wieku zaczyna się bom na produkcję lokomobili rolniczych różnych typów. Najpopularniejsze z nich to maszyny przewoźne o mocy 5-20 KM.
         Na ziemiach polskich, po raz pierwszy maszynę parową w rolnictwie zastosowano w roku 1857. Już w 1864 roku Hipolit Cegielski zaprezentował w ruchu możliwości techniczne lokomobili swojej konstrukcji.
Od tego mniej więcej okresu wyroby H. Cegielskiego zaczęły pokazywać się na wystawach, zarówno krajowych jak i zagranicznych.
         Moc największych parowych traktorów dochodziła nawet do 200–280 KM, przy ciśnieniu pary 14 atmosfer. Taka siła powstawała na jedno lub dwucylindrowych silnikach, pracujących poziomo. W ciągu godziny, każdy metr kwadratowy powierzchni grzalnej wytwarzał 20-25 kg pary wodnej. Gazy spalinowe osiągały temperaturę 800-1000 stopni Celsjusza. Kocioł miał cylindryczny kształt. Przechodziło przez niego kilkanaście płomieniówek. Były to takie rurki, których początek łączył się z paleniskiem a koniec z dymnicą (wylotem). Płomieniówki rozmieszone w pewnych odstępach od siebie były otoczone wodą, co znacznie powiększało wydajność kotła. Silnik parowy lokomobili był bardzo elastyczny, pozwalał na chwilowe dość znaczne przeciążenia i nie wymagał zastosowania skrzyni przekładniowej. Choć jego sprawność cieplna była niska na poziomie 15%. Dla porównania wczesne silniki benzynowe uzyskiwały 20% sprawność a diesle 30 %.

Przekrój rolniczej lokomobili małej mocy.

Ciężar gotowego do pracy ciągnika parowego mógł przekraczać 21 ton. W ciągu roboczo dnia z gigantycznym 5 skibowym pługiem przechylnym, takie monstrum mogło zaorać w sprzyjających warunkach przy płytkiej orce nawet 14-16 hektarów zużywając od 8 do 10 tysięcy litrów wody i kilkaset kilogramów węgla. Lina przeciągająca pług miała średnicę 2 cm i długość 300-450 metrów. Największe lokomobile stosowano w USA. W znakomitej większości najbardziej popularne w Europie traktory parowe były nieco lżejsze o wadze do 10 ton.
       
Lokomobila nie posiadała układu centralnego smarowania. Ponieważ silnik lokomobili osiągał 160-350 obrotów na minutę, oliwione były tylko kluczowe punkty jak tłok i suwak. Olej ze zbiorniczka dostawał się tam przy pomocy pompki tłoczkowej. Łożyska zaś otrzymywały smarowanie z łańcucha przerzuconego przez czop wału i częściowo zanurzonego w wannie olejowej. W pozostałe punkty wtłaczano smar stały.
         Traktory parowe odgrywały jeszcze dużą rolę w rolnictwie do końca lat trzydziestych XX wieku. Jednakże, już coraz powszechniej wchodziły ciągniki napędzane silnikami spalinowymi. Choć, początkowo, dość jeszcze nieporadne i słabe, to jednak kilkakrotnie tańsze, ekonomiczniejsze i prostsze w obsłudze. Wkrótce prawie całkowicie wyparły parowe olbrzymy z roli.

Młocka parowa w latach dwudziestych.

Najdłuższy staż miały niewielkie lokomobile przewoźne w zespołach młócących. Można było spotkać je jeszcze w latach sześćdziesiątych XX wieku. U schyłku kariery pełniły już tylko rolę urządzeń dostarczających parę do parowania ziemniaków i podgrzewania wody.
         Obecnie lokomobile możemy nazwać dinozaurami techniki rolniczej. Niektóre egzemplarze będące w rękach kolekcjonerów, są dziś na zasłużonej emeryturze, a po odrestaurowaniu w pełni prezentują na pokazach swoją 100% sprawność.

Rafał Mazur