第126章 绍武十八年,大宋第一台蒸汽机问世!
绍武十八年,春。
格物院,新设的蒸汽机工坊內。
绍武钢被成功炼製,经过试金堂的严格测试后评级为优质,还得到了殿下的认可,这让格物院上下鬆了一口气。
同时,也让格物院上下,对《变化考源和《格物原论愈发信心倍增起来。
之前,他们或许还对这些,好似天书一般的东西存有质疑,尤其是《变化考源,记载的东西,在他们看来像是神术一般。
几乎所有人都不怎么相信和看好。
可现在,他们可都是亲眼看著原本普通的钢材,尤其是加入“药粉”之后,质量完全不可同日而语。
甚至以往设想中,使用之后直接炸膛的火统,都变得持久耐用,眼瞅这种威力巨大,可被每个將士配备的火器生產將提上日程。
现在,谁要再敢对殿下的天书质疑,他们第一个不答应!
现在,几乎每个匠人都在拼了命的学习《算数新篇、《格物原论、《变化考源
、《万物生息考。
就算有很多东西不懂,依旧会死记硬背下来,最重要的是,殿下编著的天书,都是用最简单直白的例子给標註好。
比方说《变化考源中,记载一种名为锰元素的东西,这东西看不见摸不著,可殿下却是指出,郎中用药的“无名异”中有。
若是炼製钢材时,將“无名异”磨成粉加入,便可提升钢材的品质。
因此他们学习的时候不需要知道原理,只需要按照配方和存在的材料使用即可。
一时间,格物院上下都沉浸在了一种疯狂学习的状態,甚至边学边自己试验。
为此,格物院还专门建造了诸多炼金室。
为的就是给那些想要上手实践的匠人,还有从科学院选拔合格,吸纳进格物院的后进之人,提供一个良好的环境。
让他们可以儘快的成长起来!
在格物院上下都沉浸在学习中的时候,赵烁的目光,却早已投向了《机巧营造发微
图册中,那最具顛覆性的一页。
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以火生气,以气推力的蒸汽机上!
此时,理事堂之中,巨大的案几上,铺满了绘有复杂结构的图纸。
赵烁召集了以张博士为首,包括王铁锤、李衡,以及几位精於木工、铜匠的顶尖大匠0
“诸位,绍武钢已成,筋骨已备。”
赵烁伏案,指向图纸中央,那个关键的气缸和活塞结构上,开口道:“而今,当以此坚钢,铸就蒸汽机之核心部件了。”
“其理,利用水沸之气也就是蒸汽,其力涨缩,推拉活塞往復运动,再经由横樑、连杆,化往復为旋转,或直接驱动其他部件。”
几个月的时间,王铁锤,李衡等人都已经大致將《机巧营造发微这本书背熟。
因此,听到赵烁说原理,並不觉得难。
然而,原理虽然不难理解,可要是將图纸变为实物,那实践起来,就难如登天了。
赵烁借鑑的是记忆中,结构相对简单,对加工精度要求稍低的纽科门大气式蒸汽机的模型,並进行了大量简化。
即便如此,挑战也是空前的。
首要难题,便是这气缸与活塞了。
不仅要能承受住高温水汽的压力,更重要的是密封。且活塞必须在气缸內顺畅往復,却又不能漏气太多,否则压力无法积聚。
“殿下,此物————要求內壁光滑如镜,且需正圆,稍有偏差,便卡涩难动,或漏气无力。”一位负责鏜孔的老铜匠面露难色。
之前铸造炮管,內壁粗糙些,影响尚且不是很大,但这气缸要求之高,著实惊人。
“胡师傅所言极是,”赵烁说著,看向这位说话的老匠人,道:“故而,不求內壁光滑如镜,但求孔圆壁直。”
“绍武钢韧性佳,正適合鏜削。”赵烁语气不容置疑,道:“王监,精炼坊需提供最適合切削的钢料。”
“是!”王铁锤重重点头应下。
“胡师傅,院內那台水力鏜床,可否一用?”
“回殿下,可用,然力道与精度,只能尽力而为。”胡师傅老实回答。
“尽力即可。”赵烁点点头,定下调子,道:“鏜削之后,再以长銼刀,磨石手工精修,务求消除明显台阶与凸起。”
“务必使活塞能顺畅往復!”
“是!”之后,赵烁又叮嘱了几处细节后,便遣散了眾人。
格物院讲究的就是效率。
在赵烁安排之后,王铁锤便开始组织人手,开始督办了起来。
对於现在的格物院水准来说,烧铸一根气缸並不是什么难事。
很快,一根由王铁锤亲自烧铸的上好钢坯就出炉了,而后倒入模具,烧铸成厚壁气缸筒毛胚。而后,胡师傅和一眾好手,带著徒弟们,將钢筒固定在水力鏜床之上。
“呲呲呲!”鏜刀在哗哗的水轮驱动之下,缓慢旋入钢筒內部。
一眾老师傅们,则是凑近了,时刻凭耳力判断,鏜削是否均匀,然后凭手感,进行调整进给,整个过程耗时耗力,全凭经验。
稍有把握不对,这跟气缸桶就算报废。
鏜削后的气缸內壁,布满了螺旋状的粗糙刀痕,远谈不上光滑,但初步具备了形態。
之后,匠人们再用绑在长杆上的各种形状的銼刀和磨石,伸入管內,一点点地修平內部,那明显的刀纹和凸起。
这是一个更加需要耐心的过程。
与此同时,活塞与密封的攻关,也陷入了困境。
活塞本体,虽能用新制的车床精心车製成近乎完美的圆柱,並在外圆车出浅槽。
但难题在於槽內填何物!
最初的尝试简单粗暴,有匠人认为,既要密封,便需紧实。
他们將软木块切削成型,强行嵌入槽中,满心期望其弹性能够堵住缝隙。
然而,第一次空载测试,当炽热的蒸汽涌入气缸,软木遇热迅速收缩变脆,只听內部一阵“啪”细响,蒸汽便从四周疯狂泄出。
效果几近於无。
“遇热则缩,不行!”李衡摇了摇头,在记录上划掉一项,道:“继续尝试————”
继而,有工匠提出,改用致密的熟牛皮。
匠人將皮革,精心裁剪,层层叠绕,以铜丝綑扎於活塞之上,开始活塞推送。
然而,此番测试,初时確有改善,那“嗤嗤”的漏气声小了许多。
就在眾人脸上刚露出一丝喜色,然而机器运行不到一炷香的功夫,漏气声便再度变大。
拆检之后却发现,牛皮在高温水汽的熏蒸下已变得僵硬,失去了弹性。
表面甚至有些许焦糊!
“不耐久,遇热则僵,亦不可行————”李衡的笔再次落下,心情沉重。
“木、皮皆软物,不堪大用,”这时,一位精於铜活的老匠人不信邪,提议开口:“不若以软铜片镶嵌於槽中,或可持久?”
“便依此法一试。”李衡轻嘆一声,虽是如此,但他心里却是不抱太大的希望。
权当是死马当活马医了。
只要是有一次碰对了,那就是值得的!
“嘎吱吱吱————”然而,换上软铜片之后,结果更为糟糕,铜片与钢质气缸壁硬碰硬,摩擦阻力巨大。
活塞运行艰涩,发出刺耳的爆鸣。
不多时便在气缸內壁刮出数道深痕,险些毁了辛苦鏜削的气缸。
这让全程跟进测试的王铁锤,看得心疼不已,又只能在边上,连连嘆息。
失败的活塞样品在墙角越堆越高,工坊內的气氛也如同被水汽浸透般,沉闷而压抑。
“重来,不行!”
“继续,这个也不行,换!”
“换————”
“不行————”
“继续测试————”
“老王,再拿一批缸筒来————”
“换————”
失败,失败,一次次测试,始终失败。
一个月的时间,就在这种测试,失败中过去了。
“颯颯颯!”
这一日,大雨瓢泼。
试金堂內,一眾匠人围坐休息,皆默然无语。
不远处,披著蓑衣,推著小木车,负责维护院內水车轴承的刘姓老匠,看著那一个个被拆下,带著各种失败填料的活塞,驻足沉思。
而后,他像是想到了什么,目光望了望窗外,那依靠浸油麻绳缠绕,密封便能滴水不漏的水车轴,迟疑间,呢喃自语。
“那水车大轴,转速不低,水衝力也不小,也是靠这油浸过的麻绳堵漏。”
“那这塞子,动得还没水车轴快,难道就不能试试这麻绳?”自语间,身后脚步声响起,只见李衡与精炼坊的王监事走来。
见此,老刘也只能按下心头想法,默默地走到棚子里,找了个角落蹲了下去。
虽然他也有一些想法,不过终究是只是一个维护的匠人,跟这些老师傅们差远了。
或许自己的想法,別人早都想到了,没有提出来,怕是压根行不通。
想及此处,老刘也不再想了。
只是不知道为什么,目光始终被那一堆报废的缸筒吸引,还有自己的想法。
一个月的连日失败,让此前测试,百试不爽的试金堂眾人情绪有些低迷。
因此,李衡打算前来提提士气。
棚子里,一眾工匠看到主事和王监走了过来,也全都起身迎著上前。
李衡与王铁锤走进工棚,看到一眾平日里生龙活虎的匠人,此刻或蹲或坐,个个眉头紧锁,脸上带著挥之不去的疲惫与沮丧,空气中瀰漫著一种近乎凝固的沉闷。
目光看向角落处,失败的活塞和各式废弃的密封材料,李衡环视眾人一圈后,脸上並未露出责备之色,反而放缓了声:“都垂头丧气作甚,这才哪儿到哪儿?”
李衡说著,走到那堆废弃的活塞前,隨手拿起一个塞著焦糊牛皮的,又掂了掂那个刮花了缸壁的铜片活塞,道:“瞧瞧这些,软木、牛皮、铜片————咱们试了多少法子?失败了不假,可这些失败之物,难道就一文不值吗?”
说完,李衡將那废活塞放下,目光扫过眾人,开口道:“它们至少清清楚楚地告诉了我们,哪些路走不通!”
“这便是天大的收穫!”
“若是一次便能成,那这蒸汽机,也未免太不值钱了,何须我等在此呕心沥血?”
“想想我们当初炼绍武钢,失败了多少炉?记录的本子堆起来都快有半人高!可最后如何?还不是让我们啃下了这块硬骨头?”
“如今这蒸汽机,又能怎样?”
“陛下与二殿下將此重任交予我等,看中的便是诸位这双能化腐朽为神奇的手,和这颗不惧失败的匠心!”
王铁锤在一旁也粗声附和道:“李主事说得在理!咱们匠人做事,哪有次次顺风顺水的?碰了壁,绕过去便是!”