1.5 脱粒机械
早在17世纪,人们就试图制造一种使繁重的连枷打谷作业变得省时省力的工具,但造出的机器几乎都没有任何价值。事实上,其中的许多机器是应用连枷打谷的原理来工作的。例如在1732年由孟席斯(Michael Menzies)发明并注册了专利的一种机器,是由在水力驱动的轴上装上许多连枷构成的,并利用这些连枷击打置于机器下方地坪上的谷物。温洛(William Winlaw)尝试的另一种构造由一台辊碾机组成,其运作起来与谷物磨别无二致:首先要用手把谷物送过梳齿,为的是把谷穗从禾秆上剥落下来。这一最终获得成功并得到广泛应用的方法采用了辊与凹槽(图6)。
图6 显示了辊与凹槽原理的法伊森(Fison)辊罩板剖面图。
一个金属或木质的辊可以在一个固定的凹槽内快速转动,两者之间仅有很小的间隙,谷物流入以后,利用辊的摩擦作用,使谷粒分离出来。
要想搞清楚是谁第一个想到这个原理是不太可能的,因为许多人似乎都曾经尝试过,但可以肯定的是,第一台应用这一原理并取得成功的机器,是由苏格兰东洛锡安地区的米克尔(Andrew Meikle)在1786年制造出来的。米克尔的机器比较简单,仅包括辊和凹槽,并不附带任何后来才有的精巧的清理装置。这种机器比以前的任何设备都能更好地完成脱粒工作,因此不仅在苏格兰及其接壤地带有大量需求,而且其他的制造商也开始生产应用同一原理的机器。这些机器通常是用水力或马匹驱动,但有时也用手工操作。其中最为常见的形式是由4匹马绕着一个中心大齿轮转圈,把动力通过传动轴传递给脱粒机。由于这类机器比使用连枷有着极大的优越性,从而很快就得到了广泛应用。据一份呈送给农业委员会的调查报告显示:在19世纪早期,已有许多这类机器在农场中使用。例如,1805年,贝利和卡利(Bailey and Culley)在关于诺森伯兰的调查报告中就曾提到,脱粒机正在得到普遍应用。阿瑟·扬在他1804年对诺福克的调查中,描述了当时正在该郡使用的几种不同形式的脱粒机。可以肯定,到19世纪中叶,使用机器脱粒(图7)在所有较大的农庄和许多小型农庄中,已成为一种常见的方法。
图7 加勒特的改进型脱粒机(剖面图),约1851年。
但此时,谷粒仍然必须用手工将其与穗壳分离开来,在1750年用于此种目的的最先进的工具,是由一根中心轴与一些系上袋子的臂状物组成的一种简陋设备。到1777年,伦敦的制造商夏普(James Sharp)开始出售一种与如今仍在农庄中普遍使用的自带扬谷装置的机器非常相似的机器(图8):一只把柄可以带动机器内的一只风扇转动,并使一些清理用的筛子振动。谷粒和穗壳被甩到机器的顶部,谷粒经清理后再送入袋子中。
图8 扬谷机,18世纪后期。
到了这一步,把脱粒与清理的功能组合到一台机器上已无多大困难,这种设备据说早在1848年就已经在诺福克的塞特福德被制造出来。1850年以后,许多其他设备又被添加上去,例如可以将谷物分类的旋转分级筛。结果,脱粒机就演化成了我们今天所知的相当复杂的机械。随着蒸汽机的问世,这种机械不仅可以用蒸汽驱动,而且可以用机车把它从一个农庄拉到另一个农庄。在19世纪末,除了最大型的农庄以外,几乎很少有农庄拥有自己的脱粒机。大多数农庄采用承包人提供服务的方式,由承包人带着自己可移动的“辊”上门服务。