这个想法,已经隐约触及到了活塞环的概念。
张继孟闻言,眼中精光一闪,仿佛被打开了一扇新的窗户。
“利用压力自紧……妙啊!此思路或可另辟蹊径!”
“至于连杆传动,”宋应星最后看向那个年轻木匠赵实和余下的几位铁匠。
“不用拘泥于木制或全铁,可尝试关键受力处用精铁打造,连接处用硬木并辅以铁箍加固。我们先不做大的,先做一个能将力量传出来、能带动一个小石磨的小物件即可!”
“是!宋先生!”赵实和铁匠们齐声应道,脸上露出了跃跃欲试的神情。
化整为零,分头突破的战略一旦明确,研究小组再次行动起来。
坊内的气氛顿时为之一变。之前的迷茫和压抑被专注和干劲取代。
叮叮当当的敲打声变得更加富有目的性,吱吱嘎嘎的镗磨声日夜不息,偶尔伴随着失败的叹息,但更多时候,是某个微小突破带来的低低欢呼和激烈讨论。
探索的道路上,每一个微不足道的进展,都是支撑他们走下去的薪火。
数日之后,李铜头那边首先传来了突破。他们调整了泥范的黏土和砂比例,严格控制了熔铁的温度与浇铸速度,并用一种类似弓钻改造的简陋镗床一点点研磨,终于得到了一个内壁相对光滑、只有细微砂眼的气缸毛坯!虽然离完美还差得远,但已是巨大的进步。
张继孟这边也取得了阶段性成果。在尝试了数十种材料组合后,他发现用多层浸透桐油和石墨粉的厚实牛皮,包裹在活塞头部,再以铁箍适度紧固,在初期能起到不错的密封效果。
虽然在高温高压的持续考验下,这牛皮密封恐怕支撑不了多久,但至少,足以让机器短暂运行起来,亲眼见证那“汽转乾坤”的瞬间!
年轻木匠赵实和几名铁匠合作,他们选用坚硬的檀木作为连杆主体,两端则镶嵌了由精铁反复锻打修整而成的轴套和连接件,木与铁的结合处用烧红的铁箍紧紧箍住,待冷却后收缩,牢固无比。
一套缩小了数倍,看起来有些怪异,却结构坚实的传动机构摆在了众人面前。
所有改进后的部件被小心翼翼地搬运到院子中央的试验台,围绕着那个由特大号铜壶改造的锅炉,开始了组装。
当最后一个铁销嵌入,这个缩小了数倍、充满了手工痕迹、看起来歪歪扭扭、充满了手工痕迹的“实验型蒸汽机”出现在了众人面前。它连接着一个很小的锅炉和一个更小的石磨。
空气仿佛凝固了。所有参与研制的工匠,包括宋应星、张继孟,都围拢在周围,目光死死盯住这个凝聚了他们无数心血的造物。
宋应星亲自上前,最后检查了一遍每个连接处。他深吸一口气,退后一步,沉声道:“点火!”
一名学徒用颤抖的手将点燃的松枝伸入炉膛。煤块被引燃,火焰开始欢快地跳跃,舔舐着铜壶那黝黑的底部。
时间一分一秒地过去,铜壶内开始传来“咕嘟咕嘟”的水声,渐渐变得急促。壶盖上那个简易的玻璃管气压计,水柱开始艰难地、却持续地向上爬升。
所有人的心都提到了嗓子眼,拳头不自觉地握紧。赵实甚至能听到自己心脏“咚咚”的狂跳声。
“嘶……嘶……” 蒸汽开始从进汽管道涌入气缸。
突然!
“哐当!”
一声沉闷却清晰的撞击声响起!那根看似笨拙的活塞,在蒸汽的推动下,猛地向上移动了一小段距离!虽然幅度不大,却真真切切!
“动了!它动了!”赵实再也忍不住,激动地低吼出来,脸上因兴奋而涨得通红。李铜头张大了嘴巴,忘了合拢。张继孟紧紧攥住了衣袖。
活塞在简单的配重和冷凝作用下,缓慢地回落,然后,又是一股蒸汽涌入,“哐当!” 它再次向上冲去!一下,两下,三下……连杆开始跟着活塞做往复运动,带动着那粗糙的曲轴和飞轮,开始颤巍巍地、极其缓慢地旋转起来!连带着那个小石磨,也发出了“嗡嗡”的摩擦声,开始转动!
成了!真的成了!” 工棚里爆发出压抑不住的欢呼声。
原始机械的脆弱,很快便显现出来。
就在活塞往复运动了不到十次,飞轮转速刚刚有所提升时。
“嘎吱——”一声刺耳的金属摩擦与木材撕裂的混合噪音响起!连杆与飞轮连接处,那个檀木制作的部位,终究无法承受这反复的冲击应力,裂开了一道缝隙,整个传动机构瞬间卡死,发出令人牙酸的呻吟。
几乎同时,“嗤——!” 一股炽热的白汽从锅炉铜壶的壶嘴处猛地喷射出来,发出尖锐无比的啸音。强大的压力使得简易的壶盖密封也失效了。热浪扑面,吓得众人连连后退。
第一次实验,在运行了短短片刻后,以部分结构损坏和蒸汽泄漏告终。
现场陷入短暂的寂静。
出乎意料的是,没有人垂头丧气。赵实立刻冲上去检查断裂处,李铜头则忙着指挥学徒灭火、降压。张继孟快步走到卡死的机构前,仔细观察断裂面的情况。
宋应星站在原地,脸上非但没有失望,反而绽放出一个无比欣慰和兴奋的笑容,眼中闪烁着如同发现新大陆般的光芒。
他提高声音,对所有人说道:
“诸君!看见了吗?无需人力,无需水力,它真真切切地动起来了!这说明主公所言,字字无虚!水汽之力,确可驱动机械!”
“今日之损,非为失败,它告诉我们何处薄弱,何处需改!至此……方向已明,道路已开!”
工匠们围拢过来,脸上带着烟灰和汗渍,眼神却无比明亮。
他们热烈地讨论着断裂的原因,争执着改进的方案,空气中弥漫的不再是迷茫,而是必将成功的信念。
这座弥漫着金属与汗水气息的工坊里,一粒名为“工业革命”的种子,已经用他稚嫩却顽强的力量,顶开了坚硬的历史土壤,露出了第一抹惊世骇俗的嫩芽。
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