三国风云录(原名:神州) 第二卷 蓄积 第七节 公元二世纪蒸汽机是怎么造的(修)

中华爱深 收藏 1 52

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第七节 公元二世纪蒸汽机是怎么造的

晕,写了两个第六节......

看到这个题目,估计有很多人要说我太心急,或者说完全不可能,但是我现在就是要说一下吴华是如何在公元二世纪造出蒸汽机的。如果有疑问,请看完再说。

--------------------------------------以下为正文----------------------------------------------------------------------------

造蒸汽机这个念头在吴华的脑海里已经盘旋了很久了,自从钢铁厂顺利出产第一炉钢水之后,吴华将自己所知道的关于制造蒸汽机需要的东西全部写了出来。幸亏前生,吴华在大学里进行过金工实习,还拿了个A,不然绝对不知道车床之类的东西怎么搞。

首先,需要一部车床,用来加工螺丝和活塞的内芯,以及很多东西。

这些东西完全不能够公开,所以吴华从吴家子弟中选取了五十几个人来帮忙,并且一再强调保密。为此,他还调集了一个500人的步兵大队来负责制造局的安全和防卫。

车床一开始不需要有多么精确,成品率有个30%就不错了,一开始吴华命令木匠们加工出了自己需要的各种零件,然后运用铁钉(大家见过四方形的钉子吧,古代钉子都这么用锤子打出来的。)把他们固定起来,因为是木制的,特别选取的那种青冈栎(南方的一种木制坚硬的树,一般很难长成大树)。

动力是一座小型的水车,最近由于建造了大量的水车、水碓、水排之类的东西,木匠们很熟练地就建好了,而且工艺水品也提高了不少。因为刀具的普通的碳素钢(注一),所以转速不高,用水车也就凑活,但是这样精度和表面光洁程度就不高,需要打磨。

还有另外用一部水车来带动砂轮进行简单的磨削,刀具和其他的加工也就可以脱离部分手工操作了;这部水车在不用砂轮的时候还负责带动一座打孔机,这样,初期的母机都准备好了。后来全部换成了钢铁工件,效率大为提高。

用车床车出几十个螺丝之后,又车出了几个拉丝机,因为拉丝机都是用碳素钢做的,楞是崩坏了七把刀具才造好,这个时候,车床已经开始有崩溃的预兆了,但是有了螺丝和螺母(用拉丝机手工就可以做了。),再制造一台半金属的车床已经可以了。

又过了几天,一台大部分用钢铁制造的简陋车床(只有一个车削功能,没有丝杠之类的东西)就出现在吴华面前,由于有部分零件目前还无法用钢铁制造出来,所以只能用木头代替。在此期间,吴华还专门坐出了一个固定式虎台钳,并装到了钳工工作台上。因为有了部分淬火的技术,所以那些铁匠很快为吴华送来了钳工需要的各种锉子。这样,各种工件的细加工就可以用钳工来完成,在教授了自己所知的各种钳工技巧,这样,一个小小的钳工学校就这么办起来了。(钳工在现代社会里也很重要,记得网络上流传最广的就是一个钳工老师傅用自己的制作的代替了老板坏掉的宝马车的零件,而这个零件国内没有生产的,需要从德国进口,钳工的能力可见一斑。)

这台机器看上去就明显比它的前身要好很多,转速也提高不少,而由于碳素钢的红热性不好,所以吴华还特意加上一个冷却液装置,使用的是动物油和水的混合物(本来可以用皂水的,但是没有肥皂的说)。

这次制造螺丝成品率就大大提高了,达到70%,吴华用一个下午的时间就做了两百多个螺丝,又做了几个拉丝机,因为用了冷却液,刀具也没有崩坏。

第二天,吴华开始车活塞的内芯,这个东西需要很长时间和耐心,又花了一个多时辰才做好。剩余的时间吴华做了些制造无缝钢管用的铁芯。(注二)因为使用的是吴华自己制作的固定卡尺,所以配套的外壳已经做好很久了。

蒸汽机是固定在地面上的,用石灰和沙的混合物将砖石砌筑起来,其实就是吴华根据前世看过的《海国图志》上面的图画而建造。为了能够供水,还特意修了水塔(锅炉里有压强的),当然水是需要用人力送上去的。

没有橡胶作为密封材料的情况下,吴华使用了石棉(注三)作为密封用,再用螺丝将钢管固定连接起来,这样,原始的蒸汽机就这样诞生了。

这台蒸汽机,没有压力表,没有安全阀门,没有水柱表,所以吴华不敢把火烧得太厉害,因为自己也不知道铆接的锅炉可以支撑多少个大气压,也不知道什么时候就将水烧完了,所以只能规定每过多少时间就注水一次,搞得气压上不去,效率也不高。

不过,就是这样的条件,这台蒸汽机还是可以轻松带动五台车床和两台砂轮和转孔机。

后来,吴华经过多次改进和实验,终于将工作效率提高到大约十五个马力。到中平六年的时候,豫章所有的矿厂,都使用了蒸汽机。蒸汽机总量达到一百多台,而且,向着小型化和大功率化发展,以至于到了公元191年,豫章出现了世界上第一条铁路和时间上第一台蒸汽机火车车头。

注一:碳素钢是指碳含量低于2%,并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金

碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。将炼好的钢液注入钢锭模,就得到各种钢锭。钢锭经过锻压或轧制后便加工成各种形状的钢材和锻件。钢锭经过压力加工后,能够改善钢的内部组织和夹杂物分布,所以同样成分的钢材要比钢锭的性能优越一些。

注二:把一根实心的钢管(胚管)加热再穿孔再经过一系列的加工方法制作出的管壁上没有缝隙的空心钢管叫无缝钢管反之叫有缝钢管.其实在制作铁范的时候可以在中间留下铁芯,完成后再加热,然后用锤子敲,可以取出铁芯。

注三:石棉是一种矿物纤维,也称石棉,很早就用于织布。中国周代已能用石棉纤维制作织物,因沾污后经火烧即洁白如新,固有火浣布或火烷布之称。石棉主要产地有加拿大、中国、苏联等,其中加拿大产量最多。早期的石棉制品用于灯芯和火葬布等。19世纪之后,逐渐应用于工业。



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