张大锤领命而去,带着那张承载着厚重期望的原理图,以及沈正阳后续补充的、更为详尽的齿轮传动与钻杆进给结构的草图。攻关小组的另外四人很快确定下来:除了张铁锤自己,还有擅长制作精密榫卯、对结构力道理解极深的老木匠鲁师傅,负责打造关键铁质部件的青年铁匠赵胜,以及两名心思缜密、善于记录和计算的年轻学徒。
五人将自己关在了匠作营角落一座临时划拨给他们的、略显简陋却足够宽敞的工棚里。棚子一侧紧邻着一条水流颇为湍急的灌溉渠支流,这正是沈正阳特意为他们选定的地点——未来钻床的动力之源。
工棚内,炭笔在地上、木板上画满了各种演算的图形和数字。那几张由沈正阳绘制的草图被悬挂在最显眼的位置,几乎被每个人的目光摩挲得有些发亮。
最初的兴奋过后,巨大的挑战便扑面而来。沈正阳提供的只是原理和方向,具体的实现细节,需要他们一点点去摸索、去创造。
“统帅画的这水轮,带动大齿轮,大齿轮再带动小齿轮,说是能加快钻头转动的速度……” 赵胜指着图纸,眉头拧成了疙瘩,“可这齿轮的大小、齿数该怎么定?转太快了,钻头怕是要断;转慢了,又钻不动那铁疙瘩。”
“还有这钻杆,” 张大锤抚摸着一段初步锻打成的实心熟铁棒,语气沉重,“要又直又硬,长时间转着还不能弯,更不能断。寻常的铁,怕是顶不住。”
“固定铁棒的卡具更要紧!” 鲁师傅插话,他用木条比划着,“钻头往下钻,力道极大,卡具若是不稳,稍微晃一下,这孔就钻歪了,前功尽弃!”
每一个问题都如同横亘在面前的巨石。他们没有现成的公式可以套用,没有经验可以借鉴,只能依靠有限的常识、反复的推演和大胆的假设。
张大锤沉默寡言,大部分时间都蹲在工棚外,看着那哗哗流淌的渠水发呆,手里无意识地捏着一块泥巴,反复塑形。他在感受水流的力量,在脑海中构建水轮击水、力量传递的整个过程。鲁师傅则带着学徒,用轻质的木料制作着不同比例的齿轮模型,在沙盘上模拟啮合与传动,寻找着转速与扭矩之间那微妙的平衡。赵胜则一头扎进了铁匠炉旁,尝试用不同的钢材打造钻头,用土法渗碳,再小心翼翼地淬火,测试其硬度和韧性,折断的钻头很快堆起了一小堆。
失败是家常便饭。第一次尝试制作的木制水轮,因为强度不够,在湍急的水流冲击下很快散架。重新设计、用更粗壮的木料并加上铁箍加固后,水轮勉强能稳定运转了,但与之连接的木质齿轮却在传递动力时发出了不堪重负的“嘎吱”声,崩断了好几个齿。
“不行,受力太大的地方,必须用铁!” 张大锤看着崩碎的齿轮,做出了判断。
于是,赵胜的任务又加重了,需要锻造出足够大、齿形精准的铁质齿轮。这又是一个难题,锻造大型铁件本就费力,还要保证齿距均匀,更是难上加难。他们只能先做出泥范,再浇铸出粗坯,然后由赵胜一锤一锤地反复锻打、修形,耗费了巨大的时间和精力。
钻杆的问题同样棘手。最初使用的熟铁钻杆,在高速旋转和持续压力下,没坚持多久就开始弯曲、抖动,导致钻孔严重偏斜。张铁锤提出,必须在钻杆中部增加支撑的轴承,减少其悬空长度,但这又涉及到精密轴承的制造,几乎是一个无解的循环。最终,他们采取了一个笨办法,但也可能是唯一可行的办法——使用更粗、更重的精铁钻杆,虽然制造难度和动力需求更大,但稳定性稍好。
工棚里日夜响着敲打声、争论声和叹息声。进展缓慢,挫折不断。有人开始怀疑,这台想象中的机器是否真的能够实现。就连一向沉稳的鲁师傅,看着堆积如山的废料和寥寥无几的进展,也忍不住在深夜发出疲惫的叹息。
就在这时,沈正阳再次来到了工棚。他没有询问具体的进度,也没有指责他们的缓慢,只是静静地看了一会儿他们正在组装的、充满了各种临时补救措施的传动系统,以及那根显得过于笨重的钻杆。
“很难,我知道。” 沈正阳开口,声音平静却带着一种力量,“我们正在做的,是前人从未做过的事情。每一次失败,都是在为最后的成功排除一个错误的选项。”
他走到那根粗笨的钻杆前,用手掂了掂:“现阶段,不求完美,只求能动起来,能钻出孔。哪怕慢一点,粗糙一点,也是胜利。支撑的问题,或许可以尝试用硬木制作一个带孔的导向套,里面衬上耐磨的铜片,定期更换,虽然不完美,但或许能支撑一段时间。”
他又看向那些粗糙的铁齿轮:“齿轮的精度可以慢慢提升,眼下,只要它们能咬合着转起来,把水的力量传过去,就是成功。”
沈正阳的话,没有提供具体的解决方案,却像一阵清风,吹散了笼罩在工棚里的焦躁与阴霾。他肯定了他们的努力,接受了不完美,指明了“先解决有无,再追求好坏”的务实路径。
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