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滑轮看起来简单,但对于这时代的铁匠来说,就是一个莫大的考验,滑轮槽对于铁匠而言堪称是复杂构型,并不是一般铁匠能够对付的。
按说用铸铁铸造是最简单的办法,可是试过之后,茅庚对铸造出来的铸件感到有些悲哀,这年代的铸铁都是白口铸铁,扶家产的生铁质量略好一些,也仍然属于白口铸铁,铸出来的铸件太脆,像滑轮这种受力的运动部件,还牵涉到安全,绝对不能用铸铁滥竽充数。
这四个铁匠都看不懂图纸,茅庚只好耐心地将要打造的滑轮比划了一气,四个铁匠琢磨了半天,最后还是黄旺财先动起手来,可是黄旺财手艺有限,好不容易挖出中间的孔,再打制滑轮槽时就不知如何进行了。
李松自恃是本地最有才华的铁匠,抡起铁锤试了试,在黄旺财刚才锻好的铁坯上试图打制出槽子,不久后也一样只能摇头。连李松自己也无能为力,李松因而认为,显而易见这里的人决无可能打造出来这样难的物事,于是李松声称,要打造这样一个带槽的圆轮,只怕要请临安的高明铁匠才能完成。
瞿得二的本事更在黄旺财之下,自然附和李松的说法,对他而言,打制这滑轮实在是太难了,造型这么复杂不说,还要求特高,内孔和滑轮槽还要求特别的圆,瞿得二颇有自知之明,这份活儿可不是他可以胜任的。
茅庚感到无奈,这时代根本就谈不上什么工业基础,看来得尽快上车床,坩埚炼钢也得抓紧,至少要能炼制出可以用作车刀的高碳钢,此外生铁的材质还得继续改善,大宋工业化可谓任重道远啊。
茅庚见脸上仍然有些青肿的范标勇一直没有动静,既不出声,也无行动,好像在琢磨着什么,又好像有些知难而退,心说这个号称来自汴梁的小铁匠也就是这点水平,大宋厩的铁匠看来也不过如此,可见时代的局限性实在不可低估。
茅庚很是失望,一边却在想变通的办法,也许还得使用生铁铸件,白口铸铁经过高温退火之后也能大幅改善材质,大不了将这滑轮做得粗大一些。但高温回火也得反复试验才能摸索出来,唉！这年头,什么事都得从头摸索,真不知道要付出多少心血才能促成大宋的工业化！
这时,范标勇却鼓起勇气说话了:
“茅先生,小子有一个想法,不知道行不行?”
茅庚在绝望之际,忽然听范标勇说有了想法,不啻被打了一针强心针,立时便问道:
“哦,有何想法,只管讲来。”
范标勇摸了摸脑袋,有些拿不准地说道:
“我师傅打制复杂的铁件之时,有时会分开打制,然后再将两件一起放在炉中烧红,再同时捞出来,趁热打制在一起,师傅曾经说过这是最难的焊接之术,可惜小子并未学会这种手艺,小子惭愧得很！茅先生,或许我师傅用那焊接之术便可以打造出来。”
范标勇其实说的是乃父,只是此前为了混进归正客阵营,编成了孤身一人只身南下,此时便只能将父亲谎称为师傅。
茅庚一听,一拍范标勇的肩膀,心说我怎么没有想起这一节呢！竟然将这么简单的事儿给忘了,经范标勇一提醒,茅庚才知原来这时代高明的铁匠也懂得分解锻造再焊接的法子。嗯,范标勇的师傅就有这等手艺,不愧是在汴梁厮混的铁匠,果然有些道行！至于范标勇有没有学会焊接的高级锻工手艺,那不重要,茅庚懂得原理,倒是可以教这些大宋铁匠所谓的高级锻造技能。
茅庚征求四位铁匠的意见,看到底是分解为三件还是两件分开打造为好,若是三件的话,便可以分解为两个环和一个中心圆筒,若是分解为两件的话,那就是一个环和一个带孔的复杂圆圈。最后,四个大宋铁匠都觉得打制复杂构型没有把握,为了锻造简便起见,那就分解为三件好了,一个中心圆筒和两个一模一样的圆环,茅庚又耐心地画出分解图样,并详细地讲解分解件的构型,直至李松和范标勇两个明白为止,茅庚不在乎另两个家伙黄旺财和瞿得二这两个糊涂蛋死活也不明白自己所说,直接便派他们俩作为李松和范标勇的助手,黄旺财协助李松打制中心圆筒,而瞿得二则协助范标勇负责打制圆环。
分解之后,分解件的打造便简单了许多,在茅庚的现场指点下,半个时辰之后,分解件便打造完毕,三个分解件同时在炉中加温至锻打温度之后,将两个圆环套在中心圆筒上,趁热锻打,三个分解件就焊接在一起,一个粗略的滑轮就打制成了。
有茅庚的分解图和现场指导,点开了这层窗户纸,四个大宋铁匠随后尽情利用李松两套打铁的行头,配合默契,叮叮当当,一天下来,就打制成功了六个滑轮。
尽管茅庚一直盯着打造,但鉴于是手工打造,这鞋轮的精度实在无法保障。比如内孔虽然用了芯棒,但芯棒也是手工打造,所以内孔的圆度、圆柱度很不靠谱。不过这也就是这时代的水平了,能够打造成这个样子已经是难能可贵。
好在茅庚把后世滑动轴承的设计借鉴了一下,茅庚的设计是再在铁制滑轮内孔中浇铸一个掺锑的青铜合金衬套,这个衬套便相当于滑动轴承的轴瓦。
浇铸上青铜衬套之后,内孔再用木制车床装上钢制车刀加工一道,车制出一道油槽,算是具备了滑动轴承的储油功能。嗯,这种滑轮已经是本时代最为精密而且功能强大的运动部件,茅庚相信,用在资江上拖拽船只应该是足够了。
用了五天时间,安装在资水上的水轮已经竣工,水轮的木轴也套上了半圆形的青铜轴瓦,可以在前后两个粗大的铸铁轴承座中灵活地转动,这恐怕是史上最奢华的水轮了。
水轮的叶片也不同于传统的水轮,叶片略带斜度,其目的是确保动力的连贯性。
水轮的后轴承座后面安装了粗大的木制齿轮,由一对齿轮传动带动卷扬机转动。宋人的水力机关其实也用疑似齿轮的机构来传动,但那种疑似齿轮非常简陋,换一句话来说那只是间歇式的传动——不如叫间歇式拨动。
茅庚设计的木制齿轮的齿形要讲究得多,两个齿轮的齿环环相扣,虽然还没有到严丝合缝的地步,但已经够得上称之为精确传动。
卷扬机同样用上了滑动轴承的设计,木轴上同样套上了半圆形的铜套,要照茅庚的意思,最好能用上铁轴,不过铁轴可不是那么好打造,更不好加工,所以还是不得不使用木制轴。
如今只要将拖拽船舶的滑轮组安装上,一个水力拖船系统便将大功告成。
为了追求拖拽船舶有完美的受力,一根带三角支撑的大梁由岸边直伸入江面的上空。
经过又一天的安装,不仅在大梁的前端安装上用于拖拽船舶的滑轮,连导向的滑轮组也一并安装完毕。
本着右侧行船的原则,这套水力拖拽系统安装在逆流方向的右侧,高大的水轮用“耸立”来形容也一点不夸张,水轮边是带有离合器的卷扬机,再往上游十几仗处,便是悬伸到江面的滑轮,从滑轮上拖下一根粗大的绳索,绳索带钩的一端拉着一个绿色的浮筒,在水流冲激下一直漂在下游方向,逆流的来船一眼就能看到漂浮在水面上的绿色浮筒。
与这一套水力拖拽系统相比,左侧的顺流减速系统就简单得多,同样有一个悬伸出江面的大梁,但是整套系统没有高耸的水轮,只有在大梁旁边安装了一个减速的卷扬机,看起来远没有右岸的水力机关气派。
茅庚核算下来,左右两岸这两套精工打造的系统,制作下来的费用超过了一百九十贯,这还没有算上工钱,要是算工钱的话,恐怕能够算出三四百贯的制作成本。
茅庚望着由自己主导的这项工程,虽然算不得超级工程,但就资水来说,这已经称得上独步一时,可谓资水航运历史上的开创之举。
不过这还不是水流最急的险滩,茅庚在设想,下一个水流最急、落差最大的险滩,是不是要建一个类似于后世摩天轮那样的摩天水轮。呵呵,自己来到南宋,看来是要不断挑战这个时代的超级工程了。
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