分件同模开匠轨(一)
《蝶恋花?分件同模》
八锭初排萦素缕。
活卯分榫,
不把全材锢。
寸寸校量分寸许。
参差莫使丝纶误。
旧法钉牢坚似铸。
坏一牵全,
枉费工无数。
拆换随宜省几许。
新裁自辟通衢路。
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“光靠旋臂和齿轮,还不够稳定。”
王拓笔锋一转,在横向传动轴上画了一个厚重的轮盘,特意将轮缘描粗两圈。
“还要加飞轮。轮子越沉、重量越往边上去,存的力道便越足。马走快了,多余的劲便存进轮子里,不让轴猛提速;马脚步慢了、换步喘息的间隙,飞轮凭着惯性缓缓放力,替主轴续上劲。一收一放之间,马步的颠簸便能磨平大半。”
抬眼看向鄂齐尔,进一步交代道:
“先试粗纱,可用实木包铁的飞轮,百八十斤便够;日后要纺细纱,便铸实心铸铁飞轮,少说一百五十斤往上。这东西不是什么稀罕物,南北磨坊、油坊早就用了,你们照着放大形制便是。”
鄂齐尔连忙应声道:
“奴才记下了!回头便让铁匠先铸两副不同分量的轮盘,挨个试。”
赫胥黎听到此处,摸着下巴忽然开口道:
“只靠飞轮,能不能撑过换马的功夫?马儿总不能一直走,总要卸下来饮水歇息。”
“不能。”王拓答得极干脆,
“飞轮是缓冲,管的是一息一眨眼的空档。马真停了,它转不了几十圈便没有动力了,撑不到换完马。”
斯托克顿缓缓点头,低声接了一句:
“所以还要另有储力的法子。”
他本是随口感慨,却见王拓看了他一眼,笔尖已移到纸侧,自上而下画起一座高架。
架中悬着一方沉甸甸的铸铁块,两侧嵌着平直的木制导轨,架顶设定滑轮,旁侧配绞盘与一组减速齿轮,线条层层叠叠,却条理分明。
“正是。这是重力配重。”
王拓的声音平稳不疾不徐,恍若心中早有腹稿般接着道,
“马匹出力带纺机的时候,分一股力道出来,通过齿轮绞盘,把这块铁坨顺着导轨缓缓吊上去。升得越高,存的动力便越多。把马力换成了铁坨的高度。”
沙勿略译得极慢,赫胥黎越听眉头皱得越紧,待到“存力”二字落地,他不由前倾身体,盯着王拓笔下的那座木架出神。
斯托克顿更是神色一凝,指尖无意识地敲起了案沿——他在英伦见过各式畜力工坊,有飞轮的不少,可从没人想过用重物把换马的空档续上。这思路不算新奇,偏生没人往这处想。
“换马的时候,最忌猛切猛断。”王拓在马圈主轴与主传动轴之间,画了一枚圆盘状的离合构件,旁侧伸一根拨杆,旁边分注“半脱”“全脱”四字。
“先松制动闸,让配重开始缓缓下坠出力,再慢慢拨动离合,先切半脱,让马力一点点退、配重一点点接,两边力道交接平稳了,再推到全脱。若是一下推到底,要么两股力道撞在一起猛提速,要么力道断档机器顿住,纱线非断不可。”
斯托克顿低声叹道:
“离合缓冲,分档切换,竟把换马的空档都算了进去。”
“眼下工匠手艺粗,先靠人操作拨杆。等日后机件精密了,再想法子做成自动的。”
王拓语气平淡,仿佛在说一件再寻常不过的事,
“先求能用,再求好用。”
鄂齐尔听得双眼发亮,忙不迭记下“半脱、全脱、离合”几字,又抬头问:
“主子,那这铁坨落下来,能让机子转多久?够不够换马的功夫?”
王拓没有直接答,只在配重旁又落下几行算式,从配重斤两、提升高度,到带动、传动损耗,一一列清。
“要看带多少机子。只带三五台样机试转,三百斤配重、两丈高架,便能撑一刻钟;日后整排纱锭都开起来,便要加到八百乃至千斤,架子、绳索、绳轮、齿轮、制动闸,全都要跟着加固。也不是越重越好,架子撑不住、绳索断了,反倒要出大事。”
少年指尖在数字上一点:
“先按一刻钟到半个时辰做。足够给马解套、饮水、擦汗,再把新马牵进圈套好。新马接上主轴,一边纺纱,一边重新把配重绞回高处。马走圈则配重升,马换班则配重落,循环往复,机子便不用停。”
赫胥黎望着纸上那个首尾相接的圆环示意图,半晌才低声道:
“这已经不是寻常的马力作坊了。”
“普通作坊,马一停,机便停。”王拓淡淡道,
“这套东西,只是把马匹歇息的空档补回来,并没有凭空生出动力。配重落到头,新马还没接上,机子一样要停。它补全的是间隙,省的是损耗。”
这句话说得平实无华,斯托克顿却听得眼神愈发郑重——他以前见过太多工匠只会吹嘘奇思妙想,却少有人能把边界与局限说得如此清楚。
王拓却还没说完。笔尖一斜,又在主传动轴旁添了一只小木轮,轮面包着牛皮,旁侧连一根可上下调节的压杆。
“光有飞轮和配重,还不够精细。再加一具摩擦阻尼轮。转速快了,便把压杆往下压,牛皮贴住轴面,增加阻力,把转速硬压下来;转速慢了,便抬起压杆,减小阻力,让飞轮和配重的力道更顺地送出去。”
鄂齐尔摸着下巴琢磨:
“也就是说,飞轮管大的起伏,这阻尼轮管小的快慢?”
“正是。”王拓见鄂齐尔点出了关键后,颇为欣赏的点头道,
“初期只能靠人盯着调。派个熟手工匠,听机轴声响、看皮带松紧、瞄飞轮快慢,慢慢调压杆。它不够精巧,也费人工,却胜在结构简单,陈石坞的工匠眼下就能做,能先解决大半问题。”
斯托克顿听到此处,终于忍不住开口,语气里带着几分不易察觉的试探道:
“若要自动调速,不必人守着呢?”
王拓看了他一眼,唇角微不可察地一挑戏谑的道:
“你们那边,不是已经有了吗?飞球离心调速器。”
第233章分件同模开匠轨(二)
话音落下,赫胥黎眼中骤然一亮,斯托克顿更是猛地一怔,手中炭笔险些滑落。
现今瓦特才刚将这套离心调速装置装配到改良蒸汽机上,用于自动控制蒸汽阀门、稳定引擎转速,别说远在大清,便是英伦本土的工坊里,见过完整结构的人也寥寥无几。
他们万万没想到,眼前这位年轻的世家公子,不仅叫得出名字,连原理都一清二楚。
王拓却没理会二人的震惊,只管落笔画图。
竖杆顶端悬着两枚小铁球,下方连着交叉细杆,杆身套着可上下滑动的套筒,结构简洁却精妙。
“主轴转得越快,铁球受离心力便越向外张,连杆带着套筒往上提,顺势收窄传动皮带或是压紧摩擦闸,阻力一大,转速自然回落;转速降下来,铁球下坠,阻力松开,转速便又回去。不用人盯,自己便能稳住转速。”
他笔尖一顿,又补了句:
“道理不算难,难在做得准确。铁球分量、连杆长短、套筒松紧,差一丝便不灵。陈石坞眼下的手艺还做不了这般精密的铁件,所以先靠阻尼轮顶着。”
接着抬眼看向赫胥黎,语气平静的道:
“若侯爵下次来访,能带来实物或是详图,让工匠拆开来摸一摸、看一看,进度便能快得多。”
赫胥黎朗声笑道:
“先生放心,此事我记下了。别说图样,便是设法弄一台现成的过来,也不是难事。”
斯托克顿也郑重颔首:“我回去之后,便将今日这套马力传动、配重储能的法子也一并告知同僚。先生能将磨坊里的旧法子拆解开,重新拼成一套适配纺纱的方案,实在令人佩服。”
王拓微微颔首,转而看向鄂齐尔和刘林昭,语气沉了几分道:
“你要记住,水力再好,也不是处处都有。黄河、淮河、运河支流,能行船不代表能装水轮。水位有涨落,冬日会结冰,雨季有山洪,靠天吃饭的动力,终究不稳。北方大片旱地平原,不缺马匹、不缺木料,便不能只盯着水力一条路。”
鄂齐尔连忙点头称是。他从前只当洋人的机器搬来便能用好,今日才知,单单“动力”二字,便有着许多因地制宜的门道。
一旁的刘林昭听自家二公子如此说,明白这番言辞是告诉他在闽浙之地可以试着用水力来进行驱动。也忙示意王拓自己明了其用意。
王拓见二人尽皆明了后,继续朗声道:
“所以大清不能只学英吉利临河建厂的路子。南方有水力,便用水力;北方没有,便先用马力过渡。等日后蒸汽机成熟了,再以蒸汽逐步替代马力。蒸汽不问河道,不挑地方,有煤有水便能转,才能把动力真正送到每一处想去的地方。”
赫胥黎眉梢一扬:
“原来先生如此看重蒸汽机,根源竟在这里。只是如今在英吉利本土也不是所有人都看好瓦特的发明啊!”
“我断言,蒸汽是长远的路。”
王拓目光落在桌上的草图上,决然的说道,
“只是眼下还早。陈石坞手里的东西还糙,如今能做的,不过是第一代蒸汽机怎么顶起活塞。要真让它拖着整排纺车转,还差得远。”
斯托克顿忍不住提醒:
“先生,蒸汽机远比纺机复杂。锅炉要耐得住高压,汽缸活塞要严丝合缝,冷凝器、连杆、飞轮,每一样都要经得起日夜运转。不是一朝一夕能成的。”
“我知道。”王拓并不介意,直接坦然的说道,
“所以才要先从马力做起,先把传动、稳速、储能这些路子摸熟。等蒸汽一来,换个动力源头便是,后头的章法大多想通。”
赫胥黎听到此处,已是抚掌而笑:
“我原以为先生只是懂些,如今才知,先生胸中早有打算。”
斯托克顿也郑重地欠了欠身,语气里已满是敬意恭声道:
“旁人知道机器,先想着怎么赚钱;先生这里,先想着怎么落地、怎么改良、怎么走出自己的章法。您若到了英吉利,只怕皇家科学院里的科学家们怕是都要拜访你。”
王拓闻言,只是淡淡一笑:
“机器说到底,不过是把力从一处送到另一处。送得稳,便能用;送不稳,便会坏。道理就这么简单。”
议事厅里静了片刻,王拓将画满动力结构的桑皮纸点了点对鄂齐尔说道:
“先按这套基础结构试。飞锤调速器等侯爵带来实物,再在此基础上改。陈石坞也不贪多,先做一台小型样机,带两三组纱锭试转。能纺出不断头、粗细匀的纱,才算成。”
鄂齐尔双手接过图纸,郑重应下:
“奴才省得!明日便动工,有半分进展都来回主子。”
斯托克顿连忙道:
“我会抄录一份动力结构的草图带回去,交给英伦最熟骡机的工匠参详。有了眉目,下次一并带来。”
赫胥黎笑着拍了拍那卷珍妮机与骡机的完整结构图又往王拓面前推了推,纸卷带着淡淡的油墨气息。
“这些图纸,就是我今日送给先生的惊喜。看来景铄先生很是满意。”