作者:绞线
马林溪工业
郑三原商业、政治
张德成商业、政治
张昆仑军事
林成龙韭山岛海盗头目
林成虎象山私盐贩子头目
林成安韭山岛钱粮师爷
林成方木匠领班
林光海盗兵
林升海盗兵
林旭木匠
陆长天铁匠领班
陆镇海铁匠
陆镇山铁匠
陆镇刚铁匠兼木匠
陆镇强铁匠兼木匠
海盗方家,人物未出场
宋末物价
米价:孝宗时期(1163~1189)又上升到每石二贯至二贯半左右。
绢价:绍兴至乾道时期(1165~1173),每匹为一至四贯。
布价:南宋时期(1127~1279)为500文,甚至高达1—2贯。
丝、绵价:绢每匹850文,紬每匹700文,丝每两65文,绵每两35文。
盐价:一般保持在每斤50—70文之间。也有些地区低于50文,或高达100—300文。
铁价;北宋时一般为25—30文一斤。
茶价:北宋时期(960~1126)平均茶价约为六、七十文一斤。
草价:宋初8文一束,后涨到20—30文左右;南宋时约50~100文以上一束。
金价:宁宗(1195~1224)时竟高达每两40贯。
银价:南宋时期(1127~1279)每两值2~3贯多。
铜价:每斤约250文。
今天被lp拎到火车站买票,本来准备去南京溜达溜达,没有票,最后买的是新乡,呵呵!
回家之后又到网上找宾馆,订行程,新乡没什么好玩的,准备到林县看看红旗渠,然后去辉县看看郭亮村,最后到安阳看看殷墟。
五一之前看来还可能更新一章,这里向大家告假。
祝大家五一快乐,呵呵!
由于资料缺乏,关于张德成,张昆仑,郑三原,马林溪四人在淳佑7年之前的情况,目前史学界还没有统一的意见,这有待于进一步的考古资料佐证。
《宋史简编》第三卷序言
这个故事要介绍的第一个人物叫做张德成,今年42岁,常年在从事路桥的工程承包,最近,浙江有几座中桥在招标,他准备去碰碰运气,这次投标,张德成带了两个年轻人,包括一个30岁的工程师,马林溪,马林溪毕业于某铁道学院的桥梁工程系,在铁科院做过几年白手起家土法上马的科研,后来通过一个朋友的关系加入了张德成的团队。
还有一个27岁的经理助理,学公共信息管理出身,也是通过朋友介绍来的,名叫郑三原,小伙子长得很英俊,而且会说话,会写文章,主要帮助张德成起草合同,协调关系,跑腿办事。
这次来浙江工作进展的还不错,于是张德成决定带着两个部下打道去舟山放松一下,顺便看看在舟山武警部队服役的弟弟张昆仑,在张昆仑上中学之前,张家的生活一直是比较清苦的,靠张德成在工地上干活苦撑,后来张德成混到了包工头,日子才渐渐好起来,张昆仑自己也很争气,学习不错,就是有点拧,不听张德成的话,报考了军校。后来毕业就分配到舟山的一个小岛上看雷达站。过年的时候,张德成几次劝弟弟转业跟自己干,怎奈张昆仑小排长干的还挺带劲。张德成看了看办法不多,只好押下再说了,对付弟弟,太生硬很难成事,要象谈生意一样因势利导。就象自己的座右铭:“利之所向,顺势而为”。
与弟弟的会面十分顺利,看着一身戎装身材魁梧的弟弟,张德成觉得自己多年以来吃的苦没白费。张昆仑虽然家里经济条件相当不错,不过并没有沾染纨绔子弟的味道,在连队里面带兵身先士卒,摸爬滚打,被作为新时期优秀基层指挥员的典型上报到省军区受到表彰。得知这个消息张德成很替弟弟高兴,当然这对自己劝弟弟退伍并不有利。
马林溪、郑三原与张昆仑年龄相近,大家熟悉起来很快。
第二天,弟弟带哥哥及哥哥的两位属下去玩快艇,这快艇外壳呈蓝白条形,郑三原上去拍了拍,空空的,问道:“这船是什么材料的?”
张昆仑道:“据说是玻璃钢的。”
郑三原问道:“玻璃钢是钢材吗?”
马林溪也上来摸了摸:“实际上是一种塑料,以玻璃纤维作为增强材料。韧性不如钢材,不过重量轻、耐腐蚀,很适合做快艇。”
大家从码头爬上快艇,然后张昆仑就将快艇发动起来,向前驶去。自从上岛之后,张昆仑就迷上了驾驶快艇,那种乘风破浪的感觉让他后悔当初为什么没去学海军,当然一旦真的学了海军,未必就有机会驾驶快艇。
本来这一切进行的都挺常规,张德成和弟弟见面之后就准备继续搞他的路桥,奈何作者要让他们穿越去南宋,他们当然只好委屈一下自己了。穿越的具体过程,就不多说了,一片对面不见人的白雾突然间笼罩住这艘快艇,然后白雾又突然间散去,张昆仑虽然做出了停机动作,但是很显然,穿越已经完成了。
现在要说一下他们的随身装备了,马林溪喜欢手表,那种走时不很准的全自动手表以及需要依赖电池的石英表,马林溪没有兴趣,他带的是一款需要每天上发条的全钢机械手表。这款手表,现在还在认真地准确地运行着,然后就是张昆仑有一只石英电子表,锂离子纽扣电池可以提供两年的电量供应,之后电池耗尽,石英振荡会停止,就和李富贵的那只一样。
然后就是四个人随身的手机了,虽然其中有一款菲利普的,不过毫无疑问,如果不拆电池,15天后,这些手机都将失去电力供应,而且由于网络问题,这些手机显然也没有通讯的功能,需要特别指出的是,这几款手机都是非PDA手机,不能当笔记本电脑使用,除此之外,由于事出偶然,这些人身上基本就没有什么可以特别提出的了,他们只是出来兜风,行李都在宾馆里面,甚至连一张中国地图都没有。那艘快艇也许是唯一重要的超时代物品了,它包括一个玻璃钢外壳和一台进口30匹马力舷外发动机,如果将发动机拆开后认真测绘仿制,对于研制类似的东西还是很有好处的,不过在一没材料,二没加工手段,三没技术人员的古代,这,基本上很难。
对了,还有一点需要特别提出,这些人中有一位,就是我们的马林溪马工,他是一位穿越文学的爱好者,长期中穿越文学的毒,一直在构思一部自己的穿越作品,甚至已经开始动笔了,马工曾花费相当多的时间在网络上浏览,脑子里面充满了东鳞西爪的历史知识和莫名其妙的技术方案,土法上马和白手起家是马工的座右铭,只不过他平时很木讷,只讲技术问题,从未暴露过自己这方面的想法,所以,马林溪表现得更象一本辞典,而不是一篇说明书。
与马林溪的木讷相比,郑三原在公关方面有很大的天赋,不管在学校还是现在公司,他一直处于核心或者核心的周围,要么是组织者,要么就是组织者的主要协助者。虽然从知识上讲,郑三原不是很渊博,但是在察言观色、组织协调等方面还是一把好手,张德成也正因如此才选取他们两个作为自己的助手。
好了,简介就到这里。
没有帆,没有桨,高速航行,说实话,这样的船俺在梦里面都没见过。
《从木船到铁舰,林旭回忆录》,林旭著
话说张德成一伙人完成了时空转换,可惜他们还都不知道。于是当雾散去之后,前面就出现了一条小木船,上面四个人在拼命地划船,在这条船以远两百米左右,有两条大船在追。
张昆仑疑惑地看着这条船,慢慢启动快艇向前靠上去。
木船上的人也注意到穿越者和他们的船。
现在我们要介绍一下木船上的四个人了,他们是林成龙和他的三个侄子林旭、林升、林光,他们本来是南宋两浙东路庆元府象山县地方的人,由于常年战乱,南宋的赋税实在太重,靠着两亩薄田,实在养活不了自己,于是他们林家一部分族人就出海打鱼谋生,兼晒点私盐。
做私盐生意,就要和黑白两道上的人打交道,没办法,最后逐渐演变成半匪半商,也就是海盗,林成龙为人慷慨,有担当,于是林家族人推举林成龙做头领,人称林老大。
这次林成龙叔侄去象山交割私盐,以往都是偷偷摸摸地过去把盐交给岸上的兄弟,没成想这次遇到了另一拨海盗,欺负他们人少,要夺船抢盐,亏得林家四人常年在海上讨生活,船划的快,但是对方不肯罢休,在后面紧追不舍。
这时,前面突然出现了一片迷雾,片刻间,迷雾又散去,迷雾中冲出一艘蓝白相间的船,这船也真奇怪,一点看不出象是木头造的,而且没有帆没有桨还能突突突发出巨大的响声快速行进。
再看船上的人,个个都身穿厚厚的红色铠甲(救生衣)。
这么一愣怔间,后面的船又追上少许,突然之间,一声尖啸破空而来,一只长长的箭擦着林老大的发髻飞过,去势不衰,一直落在快艇前。
“天呐!”林家叔侄和穿越者同时惊呼出来。
看来不是在拍电视剧,穿越者们同时得出了这个结论,而林老大他们则又开始拼命地划起船来。
这时,第二只箭又飞了过来,不是对着林老大,而是对着穿越者们,显然对方认为穿越者们是来接应林老大的。
没办法,只好先把人救下来再说了。于是张昆仑操纵快艇转弯靠过去,对着林老大做了个手势,招呼他们上来。这时也由不得林老大再多做考虑,命悬一线,先顾眼前。
上得船来,第三支箭到了,砰的一声,玻璃钢的船体上多了个白印。
张昆仑虽然参加过军事演习,有过炮火硝烟的经历,不过那是有导演的,没有人会真的对着你扫射。所以还没等林家四人坐好,马达一声长鸣,快艇箭一般地冲了出去。
二十一世纪的快艇毕竟非十三世纪的木船可比,不到一分钟,追击的木船救被远远地甩在了后面。
这时惊魂稍定的现代穿越者们和古代海盗们开始彼此打量起来,真是谁看谁都别扭,关公看秦琼都没这么别扭过。
最后,张昆仑操着不太熟的浙江话问道:“不知两位怎么称呼?”
林老大显然没听明白,不过凭直觉,这些人对自己没恶意,他毕竟走惯江湖的,慢慢问道:“好汉从何处来?”
这话一出,郑三原立刻听出来,问话和自己家乡的福建客家话很象,于是答道:“我们自海外来,请问这里是什么地方?”
这下,林家叔侄俩都听懂了,于是林老大答道:“此处是象山磨盘洋,往南就是韭山岛,老汉家住那里,今日海上遇袭,不是英雄搭救,几乎命丧此处,大恩不言谢,还望英雄枉驾前往韭山,让老汉略尽地主之谊。”
这一番话听的郑三原眉头紧锁,紧接着又追问一句:“不知现在是哪年哪月哪日?”
林老大听到这话很疑惑,不过他还是认真地答道:“大宋淳佑七年四月初二。”
当郑三原把这句话转述给其他三个人时,大家的面色变得异常凝重起来,很显然,大概除了马林溪,其他人都没弄明白发生了什么事,我们的马工则心跳骤然加剧,淳佑七年,那是哪一年来着,怎么忽然之间想不起来了。
淳佑七年是哪一年的问题,现在也没法考虑了,快艇在林老大指引下航行,前方出现了几座小岛,绕过去,到达了一座大岛,岛东北西南走向,呈哑铃形,最长处约6公里,方圆约20平方公里(注:与现在的象山南韭山位置相同,地形及面积已被窜改),岛的东北和西南各有一座高约100米左右的山峰,这就是林老大所在的韭山岛,岛上绿树成荫,农田掩映其中,远处半山腰有一圈大约三米高的石墙,石墙内隐隐约约是一座座石砌房屋。岸边有一个石砌的小码头,停着十来艘木船,已经有一些人站在岸上等候。
快艇停靠后,穿越者和林氏叔侄上的岸来,岸上的人立刻把林老大围住问了起来,其他几个人则好奇地打量着穿越者们,不过,这并没持续很长时间,林老大带众人回到张德成面前,纳头便拜,感谢救命大恩,张德成等人急忙上前扶住。
在林老大的引领下,大家进入韭山岛的议事厅,那是山坡上几十间平房中较大的一间。通过互相介绍,林老大和张德成他们基本上明白了彼此的情况。
林老大他们听说的是,张德成等人本为唐末乱世出海逃亡的汉人,到了万里海外的渤泥国,在那里安居乐业,历代先人心怀故国,于是派遣他们四人回归中土,看看情况,郑三原把碧血剑里面张朝唐的故事照搬出来作为自己的出身。
而张德成听说的是,今年是南宋淳佑七年,关于这一年是哪一年,大家都不是很清楚,追问之下,才知道金于13年前灭亡,郑三原好歹是学文的出身,基本的历史知识还有,对应到公元,蒙宋联手灭金是1234年,所以现在应该是1247年,距离公元1279年崖山元灭宋还有32年。
而林老大他们则把自己的情况简单介绍了一下,一开始大家只是在韭山岛修船补网,后来赋税越来越重,十年前开始移民上岛,到如今,在这韭山岛盘踞了一百来户五百多口人,在海上讨生活,十分不易,除去要和风浪作对,还要与周边的海上强人抗衡,慢慢的,他们也聚集了一百多健勇。
寒暄过后,林当家请大伙吃饭,海鲜宴,海鲜的味道很不错,和前世那些复杂的做海鲜方法比起来,很不相同,不过这些穿越者显然有点魂不守舍,大概还没从穿越的事实中缓过劲来。
饭后,林老大对那艘快艇表示出很大的兴趣,张昆仑等人于是带着大家去看那艘船,把船拖到岸上来,给大家看那台30马力的发动机和配套的螺旋桨,讲解汽艇航行的原理,不过岛上的人显然都听的不明不白,只是不停的啧啧称奇,于是四位穿越者开始有了被神圣化的趋势。
然后,林当家的便安排大家在岛上的两间客房中住下,张氏兄弟一间,郑马两人一间。
沦落到这个时空,大家都有点不知所措。张德成在思索他留在前世的东西会有什么下场,按照现在这个情形,肯定报了失踪,然后是搜救,然后没结果,然后报死亡。在前一个时空通过多年奋斗所得到的一切难道就此和他们没关系了,他的公司,他的家财,还有老婆孩子,等等等等,就没了。一瞬间,他觉得这一切可能只是一个梦。只见他突然使劲掐了一把自己,然后咝咝的倒吸冷气。
看到张总这样,大家都不禁伸手掐了自己一下,实际上这个动作自打遇到林老大后已经做了很多次了。
张昆仑一直在琢磨哪里出了问题,好好的快艇怎么会开到了南宋,而且还是南宋末年,这真是太不可思议了,看来关键是那团雾。
郑三原也感觉很有点恐惧,在这几乎可以说一无所有的世界上,可怎么生活啊!这时他看了看自己的同事马林溪,发现马工拿着签字笔正在记事本上写着什么,凑过去一看:居然是一串三角函数公式。郑三原还真是吃了很大的一惊。
马林溪看了看郑三原:“我主要是怕时间长忘了,赶紧把一些常用的重要公式捋一遍,免得到时候装不成神棍。”
“神棍”,这个词把大家都点醒了,现在大家已经回到760年前无疑,过往的事情不能再想了,还是琢磨琢磨现在和将来吧。
四月初四日,张德成和林老大等人会谈,现在确实需要协商一下了,会谈的具体过程在此就不多说了,事实上张德成他们也没地方去,韭山岛虽然是个海盗窝,但总好过无家可归。
林老大为人很重义气,也看出张德成他们不是一般人,尤其他那三个属下,个个相貌堂堂,又是自己的救命恩人,自己做海盗这行并不是很顺利,韭山岛地小人少,一直在挣扎求存,如果能够得到张德成他们的加盟,对自己和自己的家族都有莫大的好处。
所以双方一拍即合,于是张德成他们作为客卿加入了林老大的海盗团伙。这件事情定下来之后,大家开始探讨一些具体的分工。将四个人安插到林老大生意的各个方面,最后张德成、郑三原协助林老大找项目,跑生意;张昆仑协助林升训练武装力量;马林溪则去帮岛上的铁匠、木匠修船并争取提高他们的生产能力。
这时,张德成他们进一步了解到,林家帮在象山县还有一只五十人的队伍,负责通风送信以及销售私盐,而象山县的负责人就是林成龙的弟弟林成虎。这次在海上林家海盗被其他海盗偷袭,损失了一条船和一百斤盐,如果不是张德成他们的快艇突然出现,可能还要搭进去四个人,可谓损失巨大。而偷袭他们的很可能是盘踞在舟山的方家帮,以往方家帮都在舟山一带活动,很少到象山这边来,这次不知为何,居然将船开到了象山这边,难道他们想吞并韭山岛?
据林老大介绍,韭山岛一共一百一十户人家,五百三十人,两座山之间有一片平原,平原上森林覆盖,有几口淡水井,森林中间零星地点缀着八百来亩耕地,主要用来种植一些蔬菜,岛民主要还是靠出海捕鱼和私盐贸易与岸上交换粮食来养活自己,好在韭山与象山之间的海域是著名的鱼区,有美味的黄鱼出产,而象山距离富人聚居的杭州、宁波不远,鱼的销售还不错。但是渔业生产实在不稳定,海上风大浪急,动不动就要死人,环境如此困苦,岛民们却宁肯在岛上受苦,也不愿上岸,所谓苛政猛于虎也。
张昆仑特地问了问方家海盗的情况,林成龙对此知道的情况比较多,方家盘踞在舟山北部的泗礁山,十多年前那里曾经设置有几处烽火台防备金兵从海上入侵,后来金被宋蒙联合灭掉了,烽火台就被撤销了,于是方家进而盘踞在那里,也以晒盐、打鱼为生,兼酿酒,后来方家又占领了周围的几座岛屿,势力进一步扩展到舟山附近,据说他们有三十多条战船五百多海盗,当地的州府对他们只是睁一只眼闭一只眼。
下午,林成龙等带着大伙去看了看岛上的武装,包括渔船在内韭山岛一共有十八条船,还有一百个年轻渔民,手中的武器就是些鱼叉,还有几把单刀和几张弓,十分简陋,真不知道林成龙这十年来都干了些什么。韭山岛的安全形势看来很不乐观,难怪那天林成龙会被方家赶成那样。现在摆在穿越者们面前的首要问题是要尽快地在被敌人围攻之前解决安全问题。
回到住处,穿越者们聚集到张德成的房间里面,大家的脸色都很凝重,这里面除去张昆仑是军官,其他人可以说都是老百姓,除去张德成在工地上见过几次工伤事故,马林溪和郑三原甚至连血都没见过。
这时张昆仑皱着眉头说道:“不解决方老大,在这里可混不下去。”
郑三原想起拿破仑那句关于战争和钱的名言,于是接着张昆仑的话头说:“打仗实际上是在打钱,咱们首先要找到一些短平快赚钱的项目挣点钱出来,才能把部队武装起来。”
张昆仑看郑三原提到了钱,于是把自己搞钱的道道也提了出来:“赚钱最快就是抢劫,他们本来就是海盗,你们说,如果建立一只规模比较大的武装,朝廷会不会派大兵来剿灭我们?”
张德成也一直在琢磨这个问题,这时顺口说道:“他们现在孤悬海外,不纳税,还贩卖私盐,都是杀头的罪过,武装当然越大越好,否则连身家性命都保不住。他奶奶的,居然和文天祥忽必烈整一块了,昆仑,你确信这是南宋吗?”
张昆仑叹了口气:“是不是南宋不知道,不过这里肯定是韭山岛,应该有一座不小的楼在这附近,我一个同学就在这里服役。现在你也看到了,岛上连个水泥块都找不到,别说楼了。”
张德成苦笑起来:“你那破快艇水平还真高,居然可以跨越时空,要不咱哪天再坐坐,看看回得去不。”
张昆仑也苦笑道:“别指望了,只剩下一点油了,快艇没油和手枪没弹一个性质。”
……
不要把困难看的那么重,山固然大,一步一步不停地爬,也能到顶,世界上没什么大不了,我刚上韭山的时候,陆镇海他爹在搞百炼钢,他那时候肯定想不到现在钢水哗哗就流出来了,根本不用大锤去敲。
《在科学院材料研究所成立大会上的讲话》马林溪
有史以来都是外来的和尚会念经,那是因为不管经念的如何,那一身袈裟你就没见过,再放两个焰口,不信唬不住你。但是作为和尚自身,要有相当好的心理素质,即使穿帮,也要做到脸不红心不跳,老实说张记工程公司只有张德成练到了这一步,其他人还是比较嫩的,只不过张德成没有大学文凭。
林老大麾下的海盗虽然现在还很弱小,但是因为有了张记工程公司的加盟,必然与过去有所不同。岛民们对张德成他们也都是抱有厚望的。
从四月初五日开始,穿越者们各司其职,朝九晚五,开始了在韭山岛的工作,张德成和郑三原去找林成龙和他的钱粮师爷林成安研究最近一段时间的岛上帐目,张昆仑和林升一起去看岛上的海盗训练。马林溪则随林旭去参观岛上的木工棚,铁匠炉。
其他人暂且按下不表,咱们单说马林溪。作为古代海盗,船和武器是两样最基本的东西,因此几乎每一个海盗团伙,都有专职的木匠负责修船、造船,也有专职的铁匠负责修造武器。韭山岛海盗团伙自然也不例外。林旭自己就是一个木匠,他一边和马林溪向着木工棚走,一边和马林溪聊着,马林溪对付当地方言的能力比刚来时好了一些,虽然还是不大明白,不过比比划划,也能对付,汉语方言毕竟不是外语,一个字一个字之间还是有一点相似之处的。
木工棚位于山寨外靠近码头的地方,就是一间放木工工具的大房子,林旭和马林溪走进木工棚看了看,工具还不少,墨斗、锯、凿、刨、斧等,基本上马林溪能想到的都有。一个中年人在刨木板,另外两个小伙子正拉着弓形锯剖木板,准备修理外面的一条渔船。
林旭招呼那位中年人过来,这个中年人就是韭山岛的木工头林成方。马林溪伸出手去和林成方握手,林成方很是拘谨地伸出手来,食指少了一个指节,马林溪暗自点了点头,古往今来,木匠都有共同的标记。
马林溪比划着抡锤子的动作用方言说道:“大叔,咱们这里用什么东西钉木板?”
林成方很疑惑:“是不是木钩钉?”然后带着大家走到外面的码头给马林溪指点着船底板上的一个被拆开的木质舌形榫头说:“就是这个”。
马林溪问:“不用铁钉吗?”大家都摇头,林成方心中暗道:“铁钉,用铁钉钉船还要我们木工干嘛?我们学了那么多年榫卯不就是为了不用铁钉吗?”
马林溪也在心中暗道,看来前世考古发掘出来的南宋泉州沉船所用的锔钉技术在当前还是蛮先进的。
从木工棚出来,在前往铁匠炉的路上,可以看到远处海边纵横几道沙堤,堤内有密密排布的一个个沙堆,十来个戴着斗笠的人抡着水桶在附近忙碌着,再远处是一间小房子。马林溪停住脚步看着那些沙堆。
林旭解释道,“那些都是收集卤水的沙溜。”然后带着马林溪向那些沙溜走去,走近一看。沙堤弯弯曲曲,居然还有入口,林旭说这些是等着潮水上涨时的入水口。只见带着斗笠的盐民挑着桶从落潮形成的海水池中舀起海水然后走向旁边的一个沙堆,将一桶海水淋上去,海水很快渗了进去,然后这个盐民将另一桶海水淋向旁边的另一个沙堆。
马林溪仔细地观察着这些南宋盐田,只见每排沙堆后面都有一条用石板砌成的沟槽,林旭解释说一般天气好的时候每个沙堆隔两三天收集一次卤水,卤水要浓到能飘起石莲子,然后将卤水通过沟槽集中到那边的盐灶煎炼,就可以出盐了。
马林溪伸手蘸了一点沟槽中浅浅的卤水,尝了一下,脑海中闪现出八个字“淋沙制卤,煮卤成盐”
马林溪继续走到远处的煎炼房看了看,沟槽逐渐集中到煎炼房旁边的卤水井中,一个小伙子正从井中拉上一桶卤水,然后将卤水倒入煎炼房中的一口一米左右直径的大铁锅中。铁锅座落在一口土灶上,还没有点火烧灶,旁边一垛一垛地堆着不少的稻草。
马林溪摸着那些稻草向林旭问道:“这些稻草够烧吗?”
林旭叹了口气:“差的远,这点稻草也就是烧三五斤盐,经常要打柴来烧。”
马林溪接着问:“有没有试过晒盐?”
林旭道:“以前试过,倒是可以晒出来,听说山东那边现在还有人晒盐,不过那个种晒盐方法需要很大的地方,晒出来的盐颗粒粗,味道苦,不好吃,不如咱们这样煎出来的盐精细雪白,好看又好吃,而且那种晒出来的粗盐价钱也不便宜多少。”
马林溪点了点头,看完煎盐,马林溪让林旭带着继续向铁匠炉走去,铁匠炉相当于海盗团伙的兵工厂,是个重要部门,位于海盗山寨内。远远的还没到,就听见一阵叮叮当当的打铁声音。
林旭介绍道:“打铁的掌炉陆大伯,叫陆长天,铁工活很厉害,原来是汀州当地有名的匠人,后来汀洲闹山贼,被抓了票,亏得被成虎叔他们救了,于是陆大伯带着四个儿子搬到了岛上,帮大家打兵器,修农具,刚才看到剖木板的那两个是他的两个儿子。”
这时已经是农历四月,天气已经很炎热了,但是一进铁匠炉所在的那间房子,还是感觉热浪扑面,只见一个中年人,一个后生正在打铁,旁边另有两个后生在拉风箱。
马林溪首先走过去看了看那个风箱的构造,是那种不管推还是拉都可以供风的风箱,记得一篇文章上有介绍,叫做双动活塞风箱。
再看打铁的两位,只见那中年人一手拿着铁钳夹住一块微红的长铁板,另一手拿着小锤,在长铁板上用不同节奏丁丁地敲着,一会儿急促地在铁板端部点两下,那个后生便双手抡动大锤,铛的一声,重重地砸在中年人所点的位置,一会中年人又轻轻地在铁板边缘敲一下,后生便轻轻用大锤给那个位置来一下。两个人配合得很默契。
马林溪站在旁边看了半晌,中年人一声:“给风”,两个拉风箱的便加快频率拉起来,炉中的火苗腾地窜了起来。中年人火钳夹着的长铁板慢慢地变色,暗红、桔红、金黄,突然间,中年人把长铁板插入旁边的水桶中,只听滋拉一声,一团白汽冒了起来。
然后,中年人回过头来,将那块长铁板递给马林溪:“是马兄弟吧,看看我老陆的手艺咋样?”
马林溪接过来,手一沉,看向那块铁板,黑森森的,然后伸指在铁板上弹了一下,“铮”的一声,声音慢慢传了出去,拿铁板的手感觉一麻。
“百炼钢?”马林溪疑惑地问道。
“哈哈,马兄弟不错,百炼是吹牛,三十炼是有的。”陆铁匠豪爽地笑了起来。
http://
世间锻铁所谓钢铁,用柔铁屈盘之。乃以生铁陷其间。泥封炼之。锻令相入,谓之团钢,亦谓之灌钢。此乃伪钢耳。暂生铁以为坚,二三炼则生铁自熟,仍是柔铁。然而天下莫以为非者,盖未识真钢耳。予出使至磁州锻坊,观炼铁,方识真钢。凡铁之有钢者,如面中有筋,濯尽柔面,则面筋乃见。炼钢亦然,但取精铁锻之百余火,每锻称之。一锻一轻,至累锻而斤两不减。则纯钢也,虽百炼不耗矣。
《梦溪笔谈》沈括
上岛之前,陆长天在汀洲过的挺不错的,很多杭州那边的大户人家都找他打造兵器,后来三明那边逃过来一帮山贼,把陆长天绑了票,一切就都变了。亏得林成虎用五百斤盐把陆长天赎了出来,为感激林成虎救命之恩,陆长天到韭山这里搞起了铁匠铺,上岛五年以来,虽然生活安定,但是却很单调,每天只是带着儿子和徒弟打铁。
前几天听说岛上来了几个渤泥国的人,那是一个万里之外的岛国,原先曾经听杭州那边的海商说起过。这几个人驾来的船真不得了,不设帆桨,听林升说,在海面航行的时候居然能够腾空飞起来,陆长天曾经亲自去看了那艘船,船壳很轻,很薄,肯定不是木船,拿锥子扎船板,居然扎不透,拿锉刀搞了一点粉末下来,也看不出个所以然,哪里有这么奇怪的材料。据说那艘船航行的动力来自船后部一个奇怪的轮子,那个轮子不大,有四个叶片,叫做什么螺旋桨,这么点个东西能让船飞起来?不可思议。
后来林老大找到他,说要让里面一个姓马的来指点大家打铁,笑话,我陆长天在浙东这边也是数得着的铁匠,用的着谁来指点。
今天,这个马林溪到他的铁匠铺来,进门先看风箱的出入风口,然后就站在自己父子旁边一言不发地看着,倒没有打断自己,还是挺守规矩的,后来自己把那把块钢坯递过去给他看,瞧那检验钢材的手法,没准还真有点门道。至此,陆长天对马林溪有了一点一见如故的感觉。
看过百炼钢坯,陆长天带着马林溪在他的铁匠铺里四处转了起来,马林溪对于堆在旁边的铁料很有兴趣,一块一块地翻看着,那些铁料就是一些三厘米左右粗细,一米左右长的铁条,拿在手里沉甸甸的。不过铁条表面凹凸不平,有的地方还有明显的夹砂和砂眼。如果搁在前世,这些东西恐怕只能进废品收购站了。
摆弄着这些铁条,马林溪和陆长天聊了起来,其他铁匠和林旭也围过来立起耳朵听着。
“陆老哥,这一根铁条要多少钱?”
“象山这边,生铁比较便宜,可以锻钢的熟铁要贵不少,一贯会钞二斤,这一根铁条十二斤,那是六贯会钞。”(绞线注:按照参考资料,宋末会钞贬值严重,一贯会钞是160文铜钱。)
“那在象山,盐多少钱一斤呢?”
“咱们浙东这边产盐,盐不很值钱,大概是一贯会钞四斤吧。”
“就是说,咱们煎两斤盐出来,可以换一斤熟铁。”
“差不多吧,不过这些熟铁要炼成钢,还要损失掉一半多。”
“那钢坯一定很贵吧。”
“每家铁匠的钢坯质地都不相同,好铁匠出一块好钢坯要敲打很长时间,谁舍得卖?都自己留着做东西了,没听说专门卖钢坯的。”
“那生铁多少钱一斤呢?”
“比熟铁便宜一半,一贯会钞四斤。”
“和盐差不多贵。”马林溪点了点头。
“不过生铁很脆,要炒炼后变成熟铁才能用来炼钢,一般铁匠都是拿生铁铸造一些笨重的家伙,日常用的精致器物都要用熟铁来打。”
“咱们这里也能做生铁铸造吧。”
“俺这炉子化生铁没问题,不过铸造用的模具整起来比较费事。”
“那化熟铁呢?”
“化熟铁,你是说把熟铁烤软乎吧,那问题不大。”
“不是,是将熟铁象生铁那样化成铁水。”
“那肯定不行。”
“是火力不够吗?”
“不好说,俺以前试过,在坩埚里生铁化成铁水很容易,将生铁水炒炼,生铁水就逐渐稠了起来,再炒,就和胶一样粘粘糊糊了,这时拿出来就是熟铁,这种熟铁可以炼钢。如果继续使劲烧,熟铁就越来越稠,最后根本搅不动了,这时拿出来,是一种很软的熟铁,这种熟铁不能淬火,没法拿来炼钢。”
“你说,如果我们把炉子改造一下,让火力更强一些,是不是就能够把熟铁也烧成铁水?”
“或许可以吧,不过就算把熟铁烧成铁水又有什么用处?炼钢还是得用锤子一下一下地锻。”
马林溪有点不耐烦了:“那么锤锻的目的是什么呢?”
陆长天有点莫名其妙,这位马兄弟不会连锤锻是作甚么的都不知道吧:“主要是把铁中的钢炼出来,铁之有钢如面之有筋。”
马林溪一瞬间有一种要晕倒的感觉,人类坚持错误观点的顽固程度有时候是惊人的。不过他还是耐着性子继续和陆长天讨论。
“我们先人是唐末的时候从中原去的渤泥国,他们流传下来有一种炼钢的方法,据说是南北朝时期著名的铁匠綦母怀文创立的灌钢法,讲究将生铁烧成铁水灌入熟铁中成为灌钢,制成的宿铁刀可以力断重铠。”
“你说的那个灌钢俺知道,俺们叫团钢,把熟铁条盘成盘,生铁块塞到中间,然后泥封起来入炉烧炼,出来后砸掉泥封,不过那个团钢是伪钢,做点一般的兵器或者给犁铧加钢还行,打造宝刀利剑,还得用咱千锤百炼出来的钢,这才是真钢。”
马林溪又有一种要崩溃的感觉,现在两个人的对话逐渐有了一种向抬杠发展的趋势。
此时,我们的马工很有一种冲动要给老陆头讲一讲什么是“实践出真知”,什么是“事实胜于雄辩”,什么是“实践是检验真理的唯一标准”。不过马林溪毕竟已经年过三十,多年的工作历练使他能够比较轻松地控制自己的情绪。
他不禁想起著名的亨茨曼坩埚钢,1740年,英国谢菲尔德的亨茨曼通过坩埚法搞出了超硬的刀具钢,因为钢太硬,本地的刀匠都拒绝用他的钢材,后来这些刀匠发现从欧洲大陆进口的刀具远优于他们自己的产品,而那些欧洲刀具用的钢材正是被他们拒绝的亨茨曼坩埚钢。
现在只能通过不断的技术发明慢慢地神化自己,提高自己的影响力,从而团结一批人在自己的身边,现在和原先在公司工作的时候不同了,那时候只要解决技术问题就可以了,现在则必须在解决技术问题的同时,使自己的政治理想有实现的可能。
马林溪平静了一下自己,改变了一下语气:“陆老哥,我刚才看了一下咱们的风箱,两位小兄弟拉风箱还是很辛苦的,我以前听说有用水排推动风箱的,给的风更大,还可以省下人力做别的,岛上水力有限,不过风很大,能不能做一个风排来带动风箱。”
陆长天眼睛一亮:“好啊!原先我在汀洲的时候就是用的水排来鼓风,到了岛上,水力不行了,你说的风力倒真的可以试试。”
从陆铁匠那里出来,马林溪回到住处,把前一天从林老大和林成安那里搜罗来的笔墨纸砚铺开在八仙桌上,开始研墨,并构思自己上岛后展开的第一项工程该如何实施。
首先是岛上风力的问题,这个还需要调查,以前看荷兰风车的资料,荷兰风车所需要的最小风力是四级风,四级风要能吹起地面的灰尘和纸张,能够摇动小树枝,由于风力的限制,荷兰风车的开工率在50%~70%之间,当然如果能够达到这个开工率指标,也还可以。韭山岛地处浙江沿海,风力资源是很不错的,白天陆地气流上升,海风向大陆方向吹,很容易达到四五级风。
然后是风车规模的问题,荷兰风车的规模很大,风车有四片翼板,每片翼板的长度都在15米,立起来,那是个30米直径的大家伙。风车主轴距离地面有20米,那是一栋六层板楼的高度。以韭山岛现在的经济实力、手工业规模和技术水平,这样规模的风车很难实现。
按照韭山岛目前的技术水平和经济实力,风车的直径不能超过10米,风车房顶的高度不能高于10米。
风车规模的问题解决了,再往下是风车的材料问题,从荷兰风车看,风车的翼板是一块厚木板,然后在这块厚木板上做纵檩和横檩,然后再在横檩上铺帆布,从而形成风车扇叶。这里,可以借鉴中国帆船的做法,用竹篾片做成檩条,竹材强度高、韧性好,自重轻(绞线注:在50年代,中国由于缺钢,曾经有用竹筋代替钢筋做混凝土),应该能够完成这项任务。再将竹檩条固定在翼板上,铺上布就行了。
马林溪这时已经把墨研好了,他抓起那只极品狼毫,蘸上墨,悬腕,颤颤微微地在纸上拉了一条直线,端详了一下,又用虚线画上了一个圆圈,应该说我们的马工当年是受过严格的工程师训练的,草图能力很强,不过用毛笔画草图和用签字笔画草图则完全是两码事,虽然目的相同。
马林溪一边慢慢地画,一边念叨着:“风车轴应该是一根粗树干,直径不应该小于0.5米,然后把树干车成一根直径约0.45米的轴,然后在树干一端打两个互相垂直的方孔,孔的边长0.2米,两个孔相距0.4米,到时候两根10米长的翼板就插到这两个方孔里面,这个工作应该最后完成,完成了,要放鞭炮庆祝,鞭炮,那要黑火药,这个张昆仑有兴趣,让他去。”
马林溪抡着毛笔继续做奋笔直书状。
“这根风车轴的长度应该在3米左右,为了防止翼板分量过大,头重脚轻,要在后部加一些配重。最最关键的是,轴的前部、后部要各安装一组轴承以减小摩擦,轴承,1840年美国人才发明了用作轴承的巴氏合金,现在这个轴承看来只能采用比较简单的方式用生铁造了。”
马林溪用毛笔在纸上画下了两个圆环形的凹槽,在两个凹槽中间又画了一个圆圈。
“这个圆圈是滚珠还是滚柱要看实际使用效果了。轴承的问题解决后,就要解决传动的问题了,在翼板后面要设置一个主动齿轮,这个齿轮要用木头做,直径不能太小,不然后面的变速箱就没法做了,直径三米吧。”
马林溪又画了一个圆圈,然后转了转脖子,继续做奋笔疾书状。
“木齿轮侧面要设置一个伞形齿轮来进一步传动,这个齿轮要结实一些,用生铁铸造吧,伞形齿轮要有一个制动器,不用的时候一扳就可以让风车空转,伞形齿轮传出去的动力怎么用,是变速箱的事情了,那个以后再说,先用这个报方案吧。”
然后马林溪在图的正上方写了一个“風”字,是繁体字,真是要多难看有多难看,(绞线注:小时候练字,故老相传,最难写的三个汉字是風、飛和家)。
马林溪看着纸上的那个“風”字,越看越难受,抡起毛笔,涂了个黑疙瘩。
这时,郑三原回来了,看到马林溪面前的图纸,笑了起来:“怎么,马工,是不是嫌自己的字写的丑?有没有什么可以让兄弟帮忙的?”
马林溪苦笑道:“用电脑时间长了,不会写字了,在这没键盘鼠标的时代,咱这两笔臭字,只能算是个白丁。你明天和林老大商量商量,找个厉害人抓只鹅,揪几根鹅毛下来给老哥做羽毛笔吧,这极品狼毫哥哥我用不来,还有,什么时候他们有人上岸的时候,让到煤矿找点石墨来,咱们做铅笔,毛笔绘图,二十年没干了。”
“这点上,俺还是有点优势的,好歹是学文的,字是出面宝,苦练过几年毛笔,在家里写过春联,不过和那个林成安师爷的字比起来,也还是没眼看。”郑三原笑道。
“你今天工作进展如何?”
“主要是和他们聊天,顺便看了看林成安的账本,他们这家海盗还是偏重海商多些,听林老大说,上岛十年来,他们从没在海上主动打劫过,也就是自己组织人手武装押运,在押运过程中和别的海盗团伙较量过几次,多数时候还是通过谈判,大家和平解决的,所以岛上基本上也没有什么大的横财。”
“你说,如果我们在岛上搞一个风车出来,岛上的财力是否能够支持?”马林溪把面前的风车图递给了郑三原。
“风车?这里可是浙江沿海,风不会太大吧?”郑三原接过来皱着眉头边看边说。
“有这个可能,从前世的荷载规范看,广东、福建、浙江沿海的基本风压值是全国最高的地区,达到了每平方米90公斤,这个没办法,我们只能在结构上想点办法,比如设置一些开关,能够在风大的时候比较简单地拆下翼板,或者毁坏某些部件,舍车保帅,再做一些天气预报的工作,不过最关键的还是设立专门的值班员,昼夜观察并记录风力的变化,以避免损失。”
马林溪端起旁边的茶碗,喝了一口,接着说道:“风车动力势在必行,不能因噎废食,没有省钱的动力来源,许多事情都难以开展,岛上就这么点人,从事手工业的劳动力只占10%,又不能从农业、渔业上抽调太多人过来,又没有足够的武力去搞奴隶劳动,再没有技术创新,基本上就没活路了。”(绞线注:530人中设置有300男女劳动力,手工业工人总数设置为30人,15个盐工,10个木工,5个铁匠,这个设置以后还会改变。)
然后马林溪向郑三原详细介绍了一下他的风车方案,一边介绍着,一边在脑子里琢磨着,那个《动物庄园》中,猪们也是要建风车的,但愿自己这个计划不会是拔苗助长。
郑三原听完后,感觉事情不小,于是到外面叫来了张德成和张昆仑,大家一起商量。
张德成粗略估算了一下,这个风车房大概十米高,最少要设两个楼层,占地面积怎么也要五米见方,按每层田字格六道墙计算,不算里面的机器设备,光是砖石的砌筑量就要一百立方米,那是两百吨的建造量,这两百吨材料连制作、运输,带砌筑、安装,要动用不少人手。于是张德成建议道:
“短时间内风车恐怕造不出来,可以将里面涉及到的主要问题逐个研究一下,造出主要部件的模型或样品,这些东西现在马上就能形成生产力,待主要技术问题解决得差不多了,岛民们就会发现他们迫切需要一个大风车,那时候再集中力量办大事,搞人海战术迅速把风车建起来,这个风车建成后,再以风车为中心整合木匠、铁匠和盐工,建立起一座制造工厂。为了实现这个目标,马工还要把方案进一步做细,把问题想全,到时候不要窝工、不要浪费材料。”
几个人又提了一些建议,马林溪用毛笔将这些问题都记录下来,不过他坚决不再写汉字了,他老兄现在改用英语单词,使出隶书手法,用“奥运体”记录了大家的意见建议。
这时张昆仑突然又提了一句:“马工,有了风车动力,那么是不是可以整个车床,再车条枪管出来。”
马林溪虎躯一震,想了一会,答道:“这要看咱们技术进步的速度如何了,快的话,三五年,慢的话,十来年。”
http://
确定先解决周边技术问题后,马林溪觉得自己现在迫切需要一间专门的办公室了,办公室里面除了要有桌椅笔墨纸张,还得有一块绘图板,和圆规,三角板,丁字尺,半圆仪等绘图仪器。否则可弄不出风车装置涉及到的那一大堆辅助设备。
首先要搞定的是齿轮,中国古代很早就已经利用齿轮传动,不管是指南车还是记里鼓车,都有复杂的齿轮系统。现代意义上的齿轮起源于1765年数学家欧拉提出的齿轮渐开线。有了渐开线齿轮和齿廓啮合基本定律,高速的齿轮传动成为可能。
不过现在自己连一把圆规,一只铅笔都搞不到,可怎么画渐开线呢?还有那个什么速度瞬心位置。马林溪忽然感到很绝望,这和自己当年在铁科院搞科研时不一样,那时候好歹有台计算机,还有一些加工设备,和现在比起来,那时候真不能算什么白手起家,自己还时不时吹嘘怎么喜欢白手起家,脸皮相当厚啊!
骂了自己一顿,马林溪又开始抡起他那只极品狼毫,在纸上画起了草图,先画一条线段作为发生线,再画一个圆在线段端点与线段相切,然后线段在圆上滚动,到下一位置,端点走过的轨迹就是渐开线。
马林溪看着纸上粗粗细细的线条,叹了一口气,咋办呢?
这时郑三原坐在对面,摆开一副正襟危坐的架势,悬腕提着毛笔练字。
马林溪盯着郑三原看着,郑三原不好意思了,松懈下来笑道:“马工,事必躬亲,可不是长久之计。”
马林溪又叹了口气,说道:“没法子,估计这世上没第二个人懂得什么叫渐开线齿轮。”
郑三原点点头:“渐开线好像听说过,具体是什么就不知道了,为什么非得用渐开线齿轮,用别的形式的齿轮不行吗?”
马林溪答道:“渐开线齿轮是完全啮合齿轮,传动质量好,震动小,磨损少,没有渐开线齿轮,就不可能有高速传动,不可能有变速箱,而没有变速箱,就不能充分利用风车带来的巨大动力。咱们现在如果不能迅速地提高韭山岛的生产力水平,以后的日子可就难过了,这头三板斧要赶紧抡出去。”
蜡烛爆了一个灯花,马林溪拿起剪刀剪了一下灯芯,低头注意到眼前摆着的一只碗和一双筷子。便顺手把那只碗拿了起来,抚摸着那丰厚饱满的釉层,在烛光的辉映下,釉层发出清灰淡雅的光芒。(注:宋代青瓷所采用的釉料主要为石灰釉成份,高温烧成温度在1260℃左右。)
“好漂亮的宋代青瓷!”马林溪心中不禁暗自赞叹,看着碗沿发呆。忽然间马林溪脸色一变,顺手将碗倒扣在纸上,然后抓过一只筷子靠着碗沿滚动起来。
“既然画不出来,咱们就直接加工模型吧!”马林溪自言自语道。
郑三原看着马林溪,无奈地摇了摇头。
……
一夜无话,四月初六日,马林溪找郑老大又要了一间大约三十平方米的大屋作为办公室,然后就开始了装修,先找林成方要了两块木板,一块大木板摆在屋子中间作为会议桌,另一块木板斜斜地支起来作为绘图板,然后找瓦工将三面墙抹平,熟石灰刷白作黑板,用木炭条做粉笔,接着让林旭帮他加工丁字尺、半圆仪、三角板、圆规等制图仪器。
其中圆规有大中小三种规格(绞线注:古代木匠自己就有圆规,矩尺,不过绞线没有找到古代木工工具的资料,所以只好杜撰了一些圆规的制造方法)。圆规的样式很有点特色,两根熟铁条锻平,端部锻薄,然后钻孔。
这个钻孔让马林溪开了眼界,只见陆镇海不知从哪里搞出一只钻头,马林溪接过来一看,是三棱形的,尖部旋转开刃,如果三棱再是螺旋形的,就和前世的麻花钻头很象了,陆镇海管这个钻头叫做旋钻(绞线注:天工开物里面有讲),不过陆镇海拿出的钻孔工具,让马林溪很不以为然,那是一张松松垮垮的弓,只见陆镇海先将两根熟铁条用木楔固定在一个床形钳口里面,然后将弓弦套在旋钻上,接着一手拿一只瓷碗扣在钻头尾部,另一手拉起弓,吱扭吱扭地钻了起来,虽然提前将熟铁已经锻薄到三四毫米,不过陆镇海还是钻了有二十分钟才将两个孔钻好。
马林溪心想,看来先得设计个手摇钻出来,不然这风车的活可不好干,设计手摇钻,首先要有一组伞形齿轮,然后还得设计一个台虎钳来固定工件,这个台虎钳的技术难点是螺纹和螺杆,要制作螺纹螺杆要有车床或者丝锥,丝锥还是螺纹,而车床的核心是丝杠进给,也还是螺纹。而中国古代的技术发展,一直没有将螺纹发展出来,不能不说是一个遗憾,这个由阿基米德提出来的螺纹,可以说是近代工业基础中的基础。非搞出来不可。
这边马林溪胡思乱想,那边陆长天已经看好钻孔的尺寸,截了一小段熟铁芯,按照马林溪介绍的方法,将铁芯烧红,在铁砧上将铁芯一端砸出一个半圆帽来,将另一端插入铁条上钻出的孔中,紧接着在铁砧上将这一端的直头也砸出半圆帽来,这个过程中要控制好两条腿的松紧,不然一旦铁芯墩粗的多了,圆规的腿就张不开了,圆规的主轴出来之后,最后再在圆规的一条腿上砸出尖儿来,另一条腿上则锻出一条空槽,这条空槽的尺寸嘛,正好可以嵌入马林溪的那只极品狼毫。不过用陆长天的话讲,如果把圆规的两条腿开了刃,倒可以做把剪刀。看到陆长天很熟练地应用“铆接工艺”制作圆规主轴,马林溪忍不住又胡思乱想:“如果有足够多的陆长天这样的铁匠,全钢的船舶也许并非不可能。”
此外马林溪还让木匠们制作了十张长条凳和六把折叠椅子,椅子的样式是前世常见的折叠木椅,几个木匠看着马林溪拿来的图纸,不禁啧啧称奇,折叠旋转的位置由于没有螺栓,就用榫卯机构代替,林成方、林旭等木匠都是能够迅速举一反三的巧匠,受到折叠椅子的启发,很快又开发出折叠桌子,折叠床等等折叠家具,虽然现在住房并不困难,这些折叠家具还派不上用场,但是在船上,节省一点空间都是有益的。
办公室收拾停当已经到傍晚了,马林溪不顾疲倦,连夜将手摇钻,驱动风箱的曲柄机构,以及齿轮变速箱的草图赶了出来,由于有绘图仪器的帮忙,马林溪的毛笔图纸开始画的象那么回事了,马林溪看着自己绘制的图纸,不禁有点志得意满,端详着齿轮变速箱,他顺手又加上了一个木工锯床、木工刨床和一个砂轮机。这时东方现出了一抹微红。
四月初七日,马林溪把铁匠、木匠共15人全都清到了他的办公室,召开了韭山岛第一次工匠碰头会,后来这种每天都开的会议被改称为生产例会。
参加会议的15位宋朝工匠并不知道,他们正将一张大幕徐徐拉开。
书接上回,在四月初七日这天,马林溪将岛上所有的木匠、铁匠都请到了他刚建立起来的办公室,开韭山岛第一次工匠碰头会,后来叫做生产例会。
不过这次会议是第一次会议,会议的目的不是布置生产,而是确定技术路线,所以应该叫做“技术路线研讨会”,所谓的研讨其实也空有其名,15个与会的工匠,只有一个人发言。
工匠们进入马办,都很好奇,看看这个,摸摸那个,铁匠们摆弄着木工干出来的折叠椅子,而木匠们则端详着铁匠搞起来的绘图圆规。
马林溪把大家召集到会议桌旁边坐下,工匠们也都对这种会议方式感到新鲜,除去陆长天和林成方两个年长的领班工匠大大方方地坐在了两侧的首席,其他年轻工匠坐下时显得都很拘谨。
马林溪的开场白很简单:“诸位师傅,受林当家所托,让兄弟在工艺方面给大伙提点建议,这里兄弟就不客气了,这几天看了大家的工艺方式,有很多工具和兄弟以前用的不同,这里兄弟就把以前常用的一些工具画出来,供大家参详,如果能够给大家帮上忙,就不胜荣幸了!”
然后马林溪便把自己这两天绘制的图纸拿了出来,这些图纸包括:
1、风车构造图
2、变速齿轮箱,齿轮详图
3、手摇钻、钻床,伞形齿轮详图
4、木工锯床、刨床,轮锯片详图,轮刨详图
5、曲柄驱动风箱
马力行感觉自己回到了向客户介绍方案的前世,只不过幻灯变成了一张一张的毛笔宣纸图。而自己也以前世的桥梁师身份客串起了机械师,显然,以自己所知道的那些一鳞半爪,在这个时代扮演达芬奇那样的全才并不是很困难的事。
开场白过后,马林溪开始了他长篇大论的介绍:
“今天向大家介绍的第一件东西是这个风车,我们这里地处海岛,海风是很大的,我们可以把海风用起来,让海风为我们做工,当然到夏天,也会有很大的风灾,不过我们可以采取一些手段来缓解这个困难,总的来说,这个风车给我们带来的益处要更大一些。”
“下面就向大家介绍一下风车所能带来的好处,这主要反映在对我们日常所使用工具的改进上,人力是有限的,没有力拔山的英雄,你力气再大,徒手也举不起五百斤的东西,但是如果我们能够利用自己的智慧,造出相应的工具,不要说五百斤,就是五千斤、五万斤,我们也能举的起来。”
“风车就是这样的一种工具,它可以代替我们做很多事情,关键的是,这个风车它不吃粮食。”马林溪顺嘴说了个笑话,不过工匠们一个个眼睛直勾勾地看着那张风车图纸,没人笑。
这时,作为工匠里面最见多识广的陆长天开口了:“马兄弟,你这个风车,我是第一次见到,以前听来往的客商说,在四川,有人用风车来浓缩卤水制盐,不过那个风车的轴是竖着的,就象帆船的桅杆一样,中间一根主桅杆,四周四根副桅杆,四根副桅杆上挂着四面很宽的帆,风一吹,这个风车就转起来。而你画的这个风车的轴是横着的,四个吃风的叶片看起来也不宽,这样的风车真的能转吗?”
马林溪脸上的笑容开始变得僵硬起来,不过他毕竟有这么多年向他人介绍方案的经历,做个答疑什么的,是家常便饭:“陆大哥说的那种风车叫做柱式风车,柱式风车的问题在于风车转动的时候四面竖帆之间容易互相拆台,不像这种横轴风车,四个翼片直接迎风,互相帮忙,效率较高,而且风是横着吹的,离地面越高,风就越大,这种横轴风车咱们可以把它做的很高,我们这个风车的主轴就有8米高,也就是24尺,每根风翼片有15尺长,柱式竖轴风车要做这么高,那个副桅杆就和船桅杆一样粗了,而且这个副桅杆还是悬空的,主桅杆在承受这样重的四根桅杆后将很难转的起来。”
陆长天听到马林溪的解释,点了点头,不再说话,于是马林溪继续介绍道:
“昨天,我看到镇海在铁板上钻孔,钻了很长时间,如果我们能够用风车带动这种钻床,那两个孔三四息就可以钻出来,人只要在旁边操纵风车和钻床就行了,根本不用下手干活,如果没有风车,我们也可以用这种手摇钻,一只手向下按着,另一只手摇这个曲柄,虽然比风车钻床要慢一些,但是比弓钻要省力。”
“还有,前天我去木工房,看到林旭的几个兄弟在剖木板,也很辛苦,两个人拉着个弓锯,吭哧吭哧锯上半天,再刨上半天,才出一块合格的木板,如果我们用风车带动这个锯床,用这个轮锯去剖木板,那就只要推着木板向前走就可以了,这样我们在造船、修船的时候就很轻松了,用这个方法,没准我们这里十个木匠五个铁匠就可以造出上千料的大船。”马林溪心理暗暗地想,这个可能有点吹牛了,不过适当地煽动煽动也很有必要。
“还有那个风箱,如果装上这个曲柄,两位铁匠兄弟就不用呼哧呼哧地在那么热的炉子旁拉了。”
“要将风车连上这些实用工具,就需要用这个齿轮变速箱,因为风车的特点是转速慢,但力量大,而不管是钻床还是锯床、刨床,都需要很高的转速才能干活,为了提高转速,就需要做这个变速齿轮箱,它包括3个40齿的齿轮和3个16齿的齿轮,把他们按照这张图组合在一起形成这个齿轮变速箱,这样如果在这根轴输入的转速是一息一转的话,到这根轴输出的转速就变成了一息十五又八分之五转。”(注:2.5的立方,15.625转,中国古代只有分数,没有小数。)
“当然,所有这一切并不容易,要把我们从繁琐的劳动中解脱出来,还需要我们付出很多辛苦,在这些工具中,很多零件有很严格的加工要求,要求我们要非常仔细,经常要象蚂蚁啃骨头一样一点一点抠吃,而且这中间还需要木匠、铁匠要认真地配合,不过一旦这些东西做出来了,我们的制造能力就会上一个大台阶,很多以前想都不敢想的东西都可以很轻松地做出来。请大家一定要相信我,这些东西确实是可以实现的,这不是做梦。”
然后马林溪把这些图纸交给工匠们,应该说明一点,这些工匠基本上都是文盲,个别的,如陆家的人,也只勉强认识几个字。
马林溪这些图纸上标注的数字和文字,这些工匠基本是看不懂的,不过马林溪的图纸画的不错,都是按照画法几何和工程制图的规范来绘制的,虽然画法几何是1799年之后才发展起来的,工匠们未必懂得其中的道理,不过工匠们看图的能力和空间想像的能力还是很强的,对于这些见天把铁料、原木变成器物的工匠,即使没有图纸都能评顾客口说手比,做出东西来,更何况马林溪还能拿出了依照比例绘制的图纸来。
在此之前,在这些工匠眼里,马林溪只是一个从万里之外过来的海商,既然林老大让大家配合他,大家就配合好了,并没有人认为马林溪也是一位有手艺的工匠,更不要说把马林溪当作他们师父一级的人物了,毕竟在座的十五位工匠都是三年学徒、四年帮做干出来的。
不过今天,当马林溪接二连三拿出这么多工具的图纸,而这些工具大家都见所未见,闻所未闻。令大家更为吃惊的是,这些工具在他们日常的工作中,都有类似的东西对应,比如说手摇钻对应着弓形钻,锯床对应着弓形锯,刨床对应着刨子,风箱曲柄机构对应着推拉扳手。祖祖辈辈,世世代代,大家都用着这些据说是鲁班爷爷传下来的工具,从没有人相信还可以对这些工具进行改进,更不要说这种颠覆性的变化了。
而在马林溪介绍这些工具之后,给大家的感觉是以后不用他们亲手干活了,让风来干就可以了,这确实很难让人置信。
冲击力是相当大的。
如果说一开始大家都没拿我们马工当回事的话,现在大家开始明白,马工确实不是一般人,他懂得很多大家做梦也想不到的东西,大家对他半信半疑了。
书接上回,韭山岛第一次工匠碰头会开过之后,大家就要准备干活了,工匠们进行了分工,马林溪图纸中提出的设备,木匠们都要作出模型,除去风车太大,得缩小按一比五的比例做,其它的东西都要按一比一的比例出模型。这样,当模型制造出来之后,如果能够顺利安装并运转,就可以让铁匠们按木工的模型制造砂型,铸造成品了。
不过关于齿轮变速箱,林成方提出了一个问题:“马兄弟,我知道你这个齿轮箱要达到的目的是低速给进,高速给出,但是为什么不少用几个齿轮,比如你这个小齿轮用一个6齿的,大齿轮用个90齿的,不也可以达到15倍的变速吗?”
马林溪则指着那个小齿轮说道:“林大哥,咱们这次制造的齿轮都是渐开线齿轮,他的特点是啮合情况好,通用性好,只要模数相同(绞线注:模数就是两齿间的距离除以圆周率),任意两个渐开线齿轮都可以组成一个轮组,不过这种齿轮有一个问题,就是最少齿数不能小于某一个值,对于我们这种压力角20度的齿轮,最小齿数要在14以上,如果低于这个值,在传动的过程中就会发生根切,导致轮齿根部的损伤,使得整个齿轮的使用寿命缩短。另外这种加速的齿轮传动,速比(传动比)也不是越大越好,速比过大,传动的效果反而不好。以后我们如果有需要,还会做摆线齿轮,那种齿轮的齿数可以少到6个,不过适用性不如渐开线齿轮大。还有一种齿轮是圆弧齿轮,那种齿轮的啮合更好,是面啮合,而不像渐开线齿轮这样是线啮合,不过圆弧齿轮都是斜齿轮,加工难度比渐开线的大多了。”
然后马林溪又给木匠和铁匠们讲起了齿轮的模数,渐开线的概念,压力角,周节,齿顶圆(毛坯圆),分度圆,齿根圆等等之间的关系,中间除去吃午饭,马林溪一直在讲,除去两个老工匠,其他年轻工匠也逐渐适应了这种方桌会议的氛围,开始提问,大家的问题各式各样,由于已经有了一些心理准备,所以马林溪还是很认真很耐心地回答这些问题,并且用直尺、圆规、木炭条(粉笔)在黑板(白墙)上绘制了一个又一个图形,弄得手上全是碳黑,按照马林溪的意思这些板书要作为教科书永久保留,所以在绘制图形时,显得格外认真,和前世用签字笔随手勾草图的时候有了很大的不同。这种认真细致的精神也感染了在座的工匠,这样的精神一带一带地传了下去,后来,在工程学术会议上观察一个工程师是不是马派的,就看他怎样在黑板上画图。
不过由于工匠们基本上没有几何学和代数学的知识,所以接受起来很困难,甚至连圆周率都要解释,虽然马林溪不时问工匠们是否听懂了,工匠们也都点头,不过看着大家迷茫的目光,马林溪对自己的教学效果并不抱太大的希望,虽然他很想对这些工匠进行彻底的数学扫盲,但是想到这必然会影响工作的进度,所以也只能作罢。现在只能通过工作实践一点一点地把这些知识给他们补上了,虽然不扎实,但好歹比没有强。想想前世菜市场里那些帮助父母看摊的儿童的口算能力,马林溪对自己寓教于工的计划也还略有信心。
吃过晚饭,马林溪留住陆长天、林成方两个领班,又叫上了郑三原,张德成,林老大几个人大家在马办开了个会,会上马林溪将风车工程的计划和落实情况向林老大、张德成进行了通报,并提出如果想尽快看到成果,还需要投入人手,并建议让郑三原代替自己去木工棚监督齿轮模型制造,自己则在铁匠铺蹲守,解决铸铁铸造和铸铁热处理等方面的问题。
林成龙看着马林溪画的图纸,和其他工匠第一次看到时一样,也是十分震惊,不过他不愧是岛上的大当家,很快就从惊诧中恢复过来,并且提出了自己的建议:
“我看这些都是很好的东西,搞出来之后,我们要抓紧时间造几条能打仗的船,如果可能,我们还要和方老大在海上较量较量。现在打听清楚了,上回劫我们船和盐的就是方老大他们,看他们的意思,是准备绕开昌国州府(注:南宋时的舟山地方政府),向台州、温州那边发展,我们韭山对他们来说是南下的必争之地。人无害虎意,虎有伤人心,这件事方家既然已经动手,就肯定不能善罢甘休,大家要及早做好准备。”
与会诸人都点了点头,陆长天心中暗想,这个林老大这回也不琢磨着托人和平解决了,看来有这些渤泥海商帮忙,林当家也觉得腰杆硬了,生了老虎吞象的心。
张德成接着林成龙的话头说道:“三原,你明天就和林溪一起解决生产问题,林溪,如果人手还是不够,昆仑也可以过来帮忙。”
“有三原足够了,现在只是木匠、铁匠解决制作零件的问题,铺开的面还不算大,不过张总、林当家,如果真的要建造大船和相应的武器,木材、铁料、木炭、煤以及建造风车所需要的灰泥、石料现在也要开始准备了。”马林溪答道。
林成龙默默地思考了一下,决然地点了点头:“好的,事情已经逼到这一步了,没法再向回退了,我去安排这些材料。”
散会之后,马林溪、郑三原就第二天的工作又进一步做了交底,郑三原看过马林溪所绘制的图纸后,感叹到:“还好,我初中学的那些平面几何的东西没全还给老师,不过好像你没带尺子来啊!怎么确定一米有多长?”
马林溪诡异地一笑,伸出右手在一把直尺上一拉,然后用圆规尖在两端划了两道,说道:“这一拃是200毫米,我的手,很准的。”
郑三原揶揄道:“这可不像马工的作风,太不严肃了。”
“那怎么办,难道要告诉他们一米是地球赤道长度的四千零七万六千分之一,还是告诉他们是光在真空中两亿九千九百七十九万两千四百五十八分之一秒所走的距离。”
最后马林溪恶狠狠地说:
“Tnnd,到了这个时代,老子就是国标。”
http://
四月初八日,虽然连续几天都没能好好休息,不过马林溪仍然象上满了发条一样,一大早就跑到铁匠那里,商量铸造齿轮的事情,在前世,也可以用铸铁进行齿轮铸造,这一点马林溪是从机械设计手册上知道的,不过真正的铸造工艺,马林溪就只有一些零零散散的理论知识,和一些铸造照片的感性认识了,至于具体如何操作,完全要依靠岛上自己的铁匠。
还好,陆长天实在是见多识广,这家伙当年居然曾经铸造过铁锅,所以生铁铸造对他来说,也就是比小锤锻造麻烦一些,并不困难。见马林溪大早上过来,于是一边整理着炉子,一边和马林溪聊起来了铸造:
“马兄弟,怎么看你怎么象是个读书人,在渤泥国肯定也是个了不起的人物吧,到岛上来天天和咱们这些工匠混在一起,实在有点屈才了。”
“让陆大哥见笑了,兄弟在渤泥国只能算孤陋寡闻,哪有陆大哥见多识广,兄弟这几天跟着陆大哥真的学了不少东西。”
千穿万穿马屁不穿,陆长天闻言哈哈大笑。马林溪随之问道:
“陆大哥,咱们这个生铁铸造,一般是怎么操作的。”
“这要看铸什么东西了,钟鼎一种铸法,钱币一种铸法,锅釜一种铸法,以你那个齿轮来看,肯定不是钟鼎和锅釜,倒是可以试试用钱币的铸法,铸钱的关键在于制造模范,老林已经开始加工木模了,等他那个木模做好了,咱们就打砂型,先要配置型砂,一般如果有陶土的话,就用陶土,咱们岛上没陶土,我以前在北山脚下看到过一些白色的土,很细,可以整来试试,然后我们再在海边筛一些沙子,把这些在一个木匣子里面用桐油和切碎的稻壳粺草搅拌起来,如果有煤粉,再搀些煤粉就更好了,然后把木模安放进去,压实,取出木模,砂型就做好了。这个配制型砂是很讲究的,配置的时候要一捣能实,一刮能平,将来铸造之后还要一拍会散。而且砂型自身还要刚强,不能让铁水一冲就垮了,内部还要留孔隙,能排气,砂型外还要留浇铸口,出铁口,方方面面都要考虑到,所以我以前和你说浇铸这活麻烦。”
马林溪听完之后,暗暗点头,陆长天讲的这些铸造方法,已经和自己在前世自学的那些很接近了。
作为世界重要文明发源地之一,在技术上,中国古人确实有独到之处,尤其是钢铁冶金技术,老天爷没给中国人安排像样的富铁矿,中国古人为了能够用铁,在青铜铸造技术的基础上,利用自己精纯的铸造和热处理技术,通过长期的探索和实践,硬是发展出自己独特而有效的钢铁冶炼技术,其中包括煤燃料炼铁;双动活塞水力鼓风;液态生铁高炉冶炼;翻砂铸造;可锻铸铁热处理;以及著名的生熟铁混炼成钢的灌钢法,通过这些技术终于解决了劣质贫铁矿所带来的诸多困难。
但是由于非常复杂的政治、经济、文化、历史原因,中国人虽然中古时期在工程技术领域和其它文明相比有很大的优势,却始终没能向前继续发展,跨出关键的那一步,其中很重要的一个因素就是游牧民族的入侵,也就是正在北方发生的事情。
马林溪接着问道:“浇注铁水之前,是否要对砂型进行干燥,这样也许可以减少气孔砂眼的产生。”
陆长天眨了眨眼:“这个倒没试过,马兄弟说说咋做,咱们可以试试。”
马林溪那了根木棍在地上比划了起来:“弄两个陶管子把炉子的热气引过来,对着砂型喷,喷到桐油的香味出来之后,再喷几十息,就可以了。”
陆长天道:“这个可能比较难,你说的有道理,不过咱们岛上没有你说的那个陶管。”
“那也可以,在用油粘合型砂之前,咱们可以先烤一下砂子和泥,减少其中的水汽,同时稻草也要烘干一下。”
接着马林溪把此行的主要目的提了出来:“陆大哥,这个齿轮在铸造之后还有一些问题,咱们现在用的是生铁,铸造出来是白口,硬而且脆,这样的齿轮在运转中很容易损坏,所以铸造完成之后,还要对白口铁进行热处理,最好让它变成灰口铁。”
“热处理,什么是热处理?马老弟要的是黑口铁吧,那个倒不难,就是费工,先把铸造好的工件用耐火泥封住,然后放到炉子里面焖四个时辰就行了,这期间火不能停,而且不能变,要不停地观察,掌握好火候。”
马林溪不禁笑了起来,说道:“就是老哥说的黑口铁,你这个黑口铁我们叫黑心可锻铸铁,我们以前跟鬼子国打仗的时候就用这种铁做的炮弹。”
陆长天也笑道:“马兄弟,你的新词太多,炮弹是什么呀?”
马林溪做神秘状:“炮弹实际上就是一个大炮仗,不过是铁做的,里面填很烈的火药,炸开之后,几丈之内,不会有活人。”
陆长天半信半疑:“有这么厉害?”
马林溪肯定道:“有,这东西尤其适合在海上用,离着几里远,如果能把炮弹打到对方的船,对方的船肯定受不了,不过前提是要有足够的火药,关键的关键是火药。”
陆长天点了点头:“现在官府管制硝石,那东西都拿去造轰天雷了,咱们这里很少能见到。”
绞线注:
1、关于铸造方法:加煤粉和稻草的目的是当浇注的时候,在型腔表面形成一薄层耐高温的黑烟碳,一般用于湿型面砂,对于干型砂不用加煤粉,陆长天的型砂是湿型砂,加煤粉可以使表面光洁,不产生粘砂。马林溪的方法实际上是让桐油在高温下氧化,形成油膜,从而更好地粘住型砂,并减少水含量,使形成空隙便于透气,但是加入煤粉的型砂一般不用烘干,否则煤粉就都烧干净了。
2、关于热处理方法:白口铁就是生铁,即Fe3C,也叫渗碳体,白口铁性硬而脆,塑性极低,很难应用。通过可锻化处理(高温退火),白口铁中的碳以自由石墨态形式析出,形成可锻铸铁,汉代前后,铁工具在中国农业、手工业中普遍使用,可锻铸铁的发明和发展是起了重要的作用。可锻铸铁也有多种,白心、灰口和黑心,黑心可锻铸铁性能最好,石墨呈絮状分布而不是灰口铁那样的片状分布。考古方面的资料证明洛阳水泥厂战国铁铲金相分析为黑心可锻铸铁组织,证明中国古人很早就掌握了由生铁而黑心可锻铸铁的热处理工艺。
3、关于黑心可锻铸铁在抗日战争中的应用可以参见有关冶金专家陆达的传记,安排铁匠家族姓陆就是为了纪念这位中断学业回国在太行山柳沟铁厂造炮弹坚持抗日的留德学生,1938年他回国时只有24岁,和那些躲在德国写无病呻吟文章的人进行类比,我们才会明白投笔从戎并不是那样容易。
关于生铁铸造和黑心可锻铸铁的热处理问题暂时告一段落,陆长天对热处理表现出了很大的自信,于是马林溪进入了下一个问题,即轴承选型问题。
轴承是个很奇妙的东西,再过29年,今年16岁的郭守敬就要在他所发明的简仪的百刻环与赤道环之间安装4个滚柱以减小摩擦,并在他的著作中写下“环内广面卧施圆轴四,使赤道环旋转无涩滞之患”的文字。这使得郭守敬拥有了滚柱轴承的发明,并得到以自己名字命名小行星的殊荣,欧洲的类似装置要到两百多年后才被全能大师达芬奇设计出来。
虽然我们的马工自认为对天文学也很有兴趣,不过以他现在身处海盗巢穴为生存而挣扎的现状,天文观测这样高贵的工作肯定暂时没我们马工什么事。
但是马工对轴承却势在必得,因为他的风车机床计划包括了太多的轴,诸如风车主轴、齿轮轴、轮锯轴、轮刨轴等一系列轴在运转中所造成的摩擦损失将把风所带来的能量削减七成以上,如果这个问题不能解决,就不可能有高速运转的风车和机床。从技术史上看,工业轴承是1772~1794年由两个英国人发明的,到1839年,美国人发明了锡基轴承合金,这一切的起因都来源于蒸汽机的广泛应用,因为蒸汽机的发明使得高速转动成为可能,而高速转动又要求必须有措施减小摩擦,否则,不用做功,工具就在高速旋转中把自己烧掉了。
可马林溪现在手头的材料很有限,只有生铁、熟铁和“珍贵”的百炼钢,不过咱们马工心大,他要创建的是机器工业而不是手工业,那句话怎么说来着,对了,“心有多大,舞台就有多大”,所以即使轴承是个精致的玩意,但却必须列入议事日程,就算因陋就简,用铸铁造,也要造。
对于要长期承受压力和振动的轴承来说,白口铁虽然硬而且耐磨,但是很脆,并不是很适用,只能试试陆长天的黑口铁和前世的黑心可锻铸铁是不是一种材料了。
关于轴承选型的问题,主要有三种类型,一种滚珠轴承,一种滚柱轴承,还有一种滚针轴承,以马林溪的看法,滚针轴承摩擦系数大,首先要排除掉,剩下的两种,滚柱轴承对轴心弯曲很敏感,如果轴心不能对中,很快就会磨坏。马林溪对于韭山岛工匠的安装精度是不敢奢望的,所以只好造滚珠轴承。
滚珠轴承从构造上看,最简单的是单列向心球轴承,包括四个组成部分:内圈、外圈、滚球和保持架,这里面最麻烦的是滚球。因为内圈、外圈上各有一道凹槽,刚好能够让滚球滑动,但是这道凹槽要足够凹,不能让滚球溜到轴承外面,这就带来一个问题,没有进,哪有出,滚球是怎么进去的呢?
马林溪曾经专门问过懂机械的人,这个球是怎么进去的,那个人告诉他,把球在内外圈之间摆好,然后用压力机压进去。
对于轴承钢,那也许是可行的,但是马林溪现在对自己手头不知道有多少杂质的铸铁材料实在没有自信,所以这种硬压的方案只能搁置了。
其他的部件也不容易,内圈的外凹槽还好说,拿锉刀磨也能磨出来,但是外圈的内凹槽可怎么办呢?现在什么机床也没有,车铣刨磨统统干不了,难不成让镇山镇海一点一点把他们抠出来。
还有那个保持架,要用弹性好又耐磨的软钢片做,困难也是比较大的。现在只好看看见多识广的陆铁匠有没有什么好办法了。
马林溪于是拿出了那张轴承示意图给陆铁匠看,并问道:“陆大哥,你看看这个东西,有没办法造出来。”
陆长天已经开始习惯于马林溪的奇思妙想了,这帮渤泥商人上岛以来,发生了太多的新鲜事,马林溪所绘制出的图纸使得陆长天仿佛看到有一扇透进强光的窗户正在拉开,生活也随之变得有滋有味起来,过往在岛上枯燥生活中逐渐生锈的脑筋也开始灵活地转将起来。
接过马林溪的图纸,陆长天仔细看着,两个金属圈,可以先铸出来,然后弄一个内模,一个外模在铁砧上锻打成型,一个类似糖葫芦般的铁片环状架子,这个可以切一点百炼钢,锻成两根钢片,然后再做一个半圆柱的模具,慢慢敲成这个形状,再把两根加工好的钢片架子并连在一起,中间用小铆钉固定住。这个珠子,铸造的话就整一个球形砂型,铸完之后退火,再锻造修边,如果锻造这些小球的话就要做一些半球形的模具。好像活还不少。
于是陆长天答道:“可以做,就是挺费事,要准备很多模具,不知道你这个东西是做什么用的,这么繁难。”
“我们叫这个做轴承,套在风车轴和齿轮轴上,把轴架起来,这样,可以减小齿轮、风车运转时候的阻力。”马林溪比划着说道。
“哦,和我们车轮上面的那个轴套有点象,不过我们那个是平的,没你这个复杂。”
“其实那个轴套也是轴承,我们叫滑动轴承,我给你的这个是滚珠轴承,摩擦系数更小。”
“摩擦系数,呵呵,马兄弟,你又得给我解释一下了。”
“唉!看来不能随便说新词啊,以后我得编一本“凡例”,把这些常用的名词都解释出来,不然咱们可就没共同语言了。”马林溪苦笑着。
“这个摩擦系数,就好比在土路上,拉一辆大车,车上装着一百斤东西,你用了十斤力,那么这个土路和你的车之间的摩擦系数就是0.1。”
“0.1?”
“哦,那是小数,小数就是……”
“那你这轴承的摩擦系数有多大呢?”
“在我所来的地方,这个有人测算过,滚珠轴承大概在0.001~0.002之间,不过咱们材料不行,也没有像样的润滑油,恐怕没有那么好。”
“明白了,我们那个轴套里面也是要时常搞点油,不然就很生涩,不过你这个轴承用两个铁圈套一堆珠子,珠子和铁圈间只有一点点接触,将来转起来不会卡住吧。”
“可能会有这个问题,所以要装一个保持架防止滚珠挤到一块,而且滚珠的加工精度要高,不能有很大的偏差。滚珠和内外圈还要足够的硬,转动起来,滚珠要圆,如果局部压平,就不好滚了,内外圈也不能被滚珠咬出坑来,不然就有可能卡住滚珠。所以咱们还得找一些好材料来造轴承,这次咱们做的这么多东西,最精密的就是这个轴承。”
“好吧,上次马兄弟看到老哥炼的那个百炼钢,这次都给你拿出来造轴承,不过恐怕也造不了几个啊!”
“陆大哥的百炼钢兄弟可舍不得用,陆大哥还是留着造宝刀吧,上回和陆大哥说起过的那个伪钢,就是团钢,陆大哥倒可以炼一些出来,用那个来造轴承就可以了,等到这次的风车和配套的装备都造好之后,兄弟还有一些炼钢的法子,再整一点更好的钢材出来,慢慢改进轴承的制造工艺。”
“那太好了,能用伪钢咱就尽量用伪钢,真钢还是要用到刀刃上,这两天老哥就给你炼伪钢。”
马林溪想起滚珠落圈的问题,于是又问道:“还有一个问题,就是这个滚珠怎么塞到这两个圈里面?”
陆长天想了一会,用右手在图上虚切了一下道:“不行就把这个外圈从凹槽中部分成两片,各自打造,两片外圈对齐了铸六个孔或者钻六个孔,然后把两片外圈、内圈、保持架、滚珠都安装好,最后用上回给你做圆规的铆接方法,把两片外圈铆合在一起。”
马林溪想了一回,点了点头,在眼下材料不过关的条件下,也只能先这样凑合着干了。
绞线注:
1、锡基轴承合金,美国人巴比特1839年发明,这种合金中包括锡、铅、铜和锑四种金属,硬度并不很大,但是耐磨性能不错。此外,青铜也是做轴承的好材料,可惜在宋末,铜拿去铸钱都不够。
2、黑心可锻铸铁的抗拉强度可以达到300MPa,而最差的灰口铁的抗拉强度只有100MPa。
3、轴承的使用对于近现代军事工业有重大的作用,二战中,德国的轴承厂是和炼油厂一样重要的轰炸目标,盟军曾经派700架轰炸机1300架护航飞机去炸德国施瓦因福特的轴承厂。
本人也曾经参观过洛阳轴承厂,那是50年代苏联援华156个工业企业中的一个。
4、轴承钢:一般含碳量要在百分之一左右,属于高碳钢,然后还要含有一定量的锰铬和硅。
就在马林溪和陆长天就如何铸造齿轮和轴承喋喋不休地讨论的时候,郑三原和木工们开始了齿轮木模的制造,这一天对于郑三原和那十个木匠来说是传奇的一天,技术史上罕见的高效率工作在这一天出现了。
传奇是从常规工作开始的,首先是对马林溪的图纸进行放样,按照马林溪的设计,齿轮模数是10毫米[注1]。这样40齿齿轮的工作圆(分度圆)直径就是400毫米,为了减轻自重,这个齿轮是空心齿轮,辐条呈十字形,而16齿齿轮的工作圆直径是160毫米,这个齿轮个头小,轴粗,所以是实心齿轮。两个齿轮的芯轴直径都是60毫米,厚度40毫米。[注2]
由于图纸是按一比一绘制的,所以放样还是比较利索的,岛上有上好的栗木板,不过宽度超过400毫米的只有几根,据林成方说那是用来做龙骨的,木匠们都视这几根龙骨板为心尖子,比陆长天看待他那块百炼钢还宝贝。所以只好另寻办法。
于是木匠们用两块6寸(200毫米)木板拼在一起,拼缝处用斜榫连接,然后就开始了加工,10个木匠同时下手,一开始大家还比较谨慎小心,后来慢慢熟练以后,斧凿锉刀纷飞,木工棚中热闹的紧,工作效率高的惊人,半上午就把木模打造出来,传奇的一天从这时起就正式开始了。
摆弄着那6个齿轮,看着两个齿轮一个齿一个齿地转过去,郑三原觉得很有意思,他很想知道如果把这六个齿轮组装起来是什么样子,于是他没让把齿轮木模交给铁匠,木匠们也正想看看自己干的活如何,两下一拍即合,说干就干。马上照着马林溪图纸上的样子把齿轮变速箱搭建了起来。
这个齿轮箱是一个由两块厚木板组成高一米的木盒子,这两块厚木板(50毫米)按照齿轮间的配合开着四个圆孔,用来插入芯轴,四个圆孔呈正方形布置,圆孔间距280毫米(即两个齿轮的工作半径之和),两块木板之间的距离比较小,只有300毫米,主要考虑的是要减小芯轴的受弯增加齿轮箱的刚度。
完成齿轮箱后,木匠们再接再厉,迅速地加工出四根边长40毫米,长0.5米的方木芯轴[注3],郑三原将这四根芯轴在一块平木板上滚了一下,还真是直,不过这四根方木芯轴怎么插入齿轮那个圆孔呢?
只见一个木匠兄弟拿来了一堆木销子,另外8个木匠笑呵呵地将齿轮装上芯轴,然后将木销子楔入齿轮和木轴之间,一个木匠用两根钉子在芯轴两端的中心将芯轴顶住,另一个木匠就滚起齿轮找圆心(自行车拿龙),然后又有木匠拿来一堆大车上用的轴套,和轴孔比划着,然后又找出木楔将轴套固定在方芯轴上,再接着给齿轮拿龙。
这时,一个木匠则不知从哪里拎来了一个小桶,用一个刷子给八个轴孔刷油润滑。
郑三原感觉有点难以接受了,这群木匠今天好像都吃错了药,干活怎么这么利索。他站在旁边目瞪口呆地看着木匠们发威,他感觉木匠们今天要发动一场革命。
然后几个木匠把安装好的芯轴和齿轮小心地装进了木制齿轮箱,只见那齿轮箱左上角的一根芯轴上安装着一个大齿轮,左下角和右下角的两个芯轴分别安装着一个大齿轮和一个小齿轮,右上角的芯轴则安装了一个小齿轮,如果让一个前世机械设计师看,这个齿轮箱显得十分蠢笨,不过在穿越者们回到的宋淳佑七年,这个由六个齿轮四根轴组成的传动机构显得是那么神奇。
只见林成方将第一个大齿轮推了一下,咕噜噜的声音中,六个齿轮四根轴按照不同的速率一起转了起来。
齿轮变速模型箱居然成了。
郑三原看着这个齿轮变速箱,把嘴边的口水抹了抹,对林成方说:“林大哥,要不咱们把那个图上的木工刨床做出来试试?”
林成方点了点头,和另外9个木匠分派了一下,大家便迅速地行动了起来。一块木板被迅速地加工成了一个轮盘,中间一个方孔,两把刨刀也被从刨子里面拆了出来,然后林成方按照马林溪图纸上的轮刨式样,把刨刀在木轮上比划着,用凿子在木轮相对的两边上各开了一道槽,将两把刨刀插了进去,刨刀在木轮的外面只留下一点点刃。
木工棚外,太阳默默地注视着地面上的芸芸众生,缓缓地越过了天穹的最高点,慢慢地向着西方降落。木工棚里面的工匠们,都进入了一种忘我的状态,没有人知道时间,也没有人知道饥饿,大家都以自己最高的效率工作着。只有郑三原呆呆地看着木匠们发飙,嘴角静静地流着口水。
这时,几个木匠另外又加工了两根长一些的方木芯轴,将齿轮变速箱左上角和右上角的芯轴都换了下来,然后在左上角的芯轴外加装了一个曲柄,右上角的芯轴则直接插入轮刨。
然后第二个箱子也被制作出来,这个箱子紧挨着齿轮变速箱,专门用来支承轮刨轴。
用作工作台的平木板也被架了起来,这两块木板被布置在轮刨的两侧,如果眯起眼睛沿着木板向前看,轮刨的轮廓是看不到的,能看到的只有一点点刨刀的寒光。
林成方双手握住曲柄,用力转了一下,咕噜噜噜,轮刨也快速转了起来,陆镇刚拿起一根木条,对着轮刨的刃口,缓缓地推了过去。
呲……,木屑从木条两侧和下方飞速地散了开去。
轮刨,也居然成了。
后来,十位在场木匠之一的陆镇强回忆起那一天时,还是带着一点不可思议的表情,他说:
“那天,就是装轮刨的那天,大伙好像都不是大伙了,那个活呀,真是要啥有啥,没有返工的,用郑老板的话说,就是,在那一刻,鲁班祖师灵魂附体。”
绞线注:
1、宋代官尺一尺是31厘米,马林溪的一拃略微短了一点,实际长度大约是前世的18.6厘米,所以宋尺对于他的手来说,正好是33.3厘米,即3尺1米。
2、另外还需要多说一句(按照书友多福兄的提示)马林溪对他的一拃进行了20等分,之后,木匠兄弟们将马林溪的20等分扩展到了200等分,现在韭山尺已经精确到毫米了,不过,对长度进一步的精细测量还有待研究。
3、关于圆木轴的加工方法,除了用车床,还有别的方法吗?大家教我。
http://
虽然木匠们以非常快的速度造出了木工刨床,但是木工刨床的寿命却只持续了几秒钟,一根木条没刨完,变速齿轮箱就咔吧响了一声,于是林成方手中的曲柄便转不动了。
一个四十的齿轮从中间接缝处裂开卡住了。周围的11个人都非常遗憾地摇头叹气,不过人的欲望一旦被挑逗起来,是很难平复下去的,于是大家派陆镇刚、陆镇强去看看他老爹那里的进度如何,顺便让他们带去了早该送去的两个齿轮木模。
两位小木匠回到家,连比带说把木工棚的事情说了一遍,虽然陆长天也看到了那个轮刨的图,但是当东西确实做出来时,他还是非常吃惊,于是好奇心又被勾引了起来,陆长天马上让两个儿子带着他去看。
站在七零八落的木工刨床旁边,陆长天苦笑道:“明天林成方也许会跑到铁匠铺里坐守,逼着我们给他做铸造齿轮和轴承。”
陆镇刚答道:“不会,明天我们兄弟俩留在铁匠铺帮您干活。”
陆长天哼了一声:“反正也差不多。”
四月初九日,不光是陆长天的两个儿子,还有郑三原也到铁匠铺里面“帮忙”,兴冲冲地等着看奇迹再次诞生,不过事情并不是那么简单。
陆长天找来几个木盒子,然后用沙子、粘土、桐油、木屑拌了一堆型砂,马林溪走过去抓起来一把,使劲一攥,然后张开手,手上没有余砂,那把型砂成了一个小沙柱,很清晰地现出马林溪的手指节印,马林溪将这个小沙柱掰开,沙柱的断面平整而均匀。
陆长天拿过木盒子,在里面摆上许多型砂,然后拍实,之后将木模摆放进去,放平,压实,最后在木模的周围摆上沙子,继续压实,然后将木模小心翼翼地取出。接着在砂型的边上又开始加工,做出了一个池形外浇口。
这时陆镇山、陆镇海兄弟俩那里的铁水也熬好了,两兄弟依次将两坩埚50多斤铁水缓缓注入到砂型的外浇口中,白亮的铁水晃人二目,沿着事先定好路径缓缓地流入砂型,随着铁水的流入,铁水周围的型砂发出咝咝的声音,白烟冒了出来,一股刺鼻的桐油味道喷薄而出。砂型注满之后,铁水的颜色慢慢地变成暗红,最后趋于黑色。
接着镇山、镇海兄弟又开始熔炼铁水铸造其他的齿轮,到了中午,一共熔炼了200多斤铁水,才将6个齿轮全部铸造完毕。
之后,陆长天指挥儿子们用粘土和泥,将成品齿轮包好,封到炉子里面,象烧瓷器那样,开始了长时间的高温石墨化退火。6个铁匠换班拉风箱,保持着炉内的高温(900~960度)。
四个时辰的加热之后,炉子的火慢慢地减了下来,又过了五个时辰,炉子彻底熄灭,(降温速度为每小时100度),这时已经是四月初十日辰时了。
马林溪和陆长天两人将炉子中的泥箱取出,砸开,露出了里面的齿轮,但是里面的东西已经变了,稍微有点金属热处理经验的人都会知道发生了什么,这个学名叫做“热应力变形”,齿轮的外径涨大,内直径缩小,并且沿厚度方向向外鼓出。很显然,这一组6个齿轮已经不堪使用了。
几个彻夜拉风箱的铁匠,垂头丧气地坐到了地上。陆长天的脸色也很难看。
马林溪则问陆长天道:“咱们再锻一下,看看是不是那个黑口铁。”
陆长天于是让几个坐到地上的铁匠再次生起炉子,用铁钳夹起一个16的齿轮烧了起来,烧红后,在铁砧上一锤下去,将一个齿打了下来,然后将那个齿在水中一蘸,拿出来给马林溪看。
马林溪看了看断口,黑色的。然后问陆长天道:“这种黑口铁的锻造性能怎么样,是不是还可以锻成铁条或者铁棒。”
陆长天一声不吭,抡起锤子一顿猛砸,淬火,将一根铁条递给了马林溪。
马林溪接过来,微笑着点了点头。
陆长天对着那五个变形的齿轮,叹了口气,心中极为郁闷。
绞线注:
1、外浇口的目的在于接纳来自浇包的铁水,避免铁水对砂型的冲击,阻挡铁水里面的熔渣进入砂型。
2、今天实在困了,只写了一点,大家多多见谅。
http://
书接上回,由于在白口铸铁韧化热处理过程中出现了问题,第一批六个齿轮一下子都报废成黑口铁生料,看着自己不眠不休所得到的结果,铁匠们郁闷透了。
马林溪倒没太当回事,搞科研哪有那么多顺顺利利,失败几次算不了什么。倒是这次的铸造结果让他仔细回想起关于陆达的那篇文献,在那篇文献里曾经提到热处理迫击炮弹毛坯料时用的是密封的生铁箱,这个看来是有原因的,一方面是为了避免高温氧化脱皮,另一方面可能也是为了防止铸件毛坯之间互相影响。
在烧制瓷器的时候也是用的一个个陶桶密封的瓷器毛坯,然后再将这些桶一个一个的摞起来送进炉子里,可能也有这方面的意思。
而自己这里只是在毛坯外边裹泥,然后就一个一个摞在炉子里面,在高温下,铸件除去自身的内应力变形,上部还有力量传下来,加速这种变形,所以齿轮毛坯才这样惨不忍睹。在前世,齿轮是可以用生铁铸造,但是铸造肯定有专用的热处理感应炉,虽然还是会产生热应力变形,但肯定不大。
而现在,陆长天的炉子就这么大,如果想按照陆达那种办法干,势必要准备热处理专用炉,和专用的密封设备,以现在的时间肯定来不及,而且以现在的燃烧方式,对燃料的消耗很大,势必要提前开始研究那种能蓄热的炉子,然后就要展开一系列的相关研究,以目前岛上的经济条件和材料条件,也肯定做不到。
从那篇关于陆达的文献看,当时他们的炮弹坯焖火后也有膨胀量,为此还专门制作了特别卡具板来控制韧化处理的程度,而且,陆达他们之所以要将白口铁韧化为黑心可锻铸铁,其目的还是要加工出能够上车床车削的毛坯,也就是热处理之后的东西并不是最终结果,还要进一步加工,但陆达他们手头有车床,而马林溪现在没有车床,什么制造齿轮的插齿机更是无从谈起。所以这条路暂时走不通,只能另寻他路。
还有一个办法,就是制造相应的花砧模具,试试能否用熟铁锻造齿轮,不过在马林溪的记忆中,从没看过类似的资料,就是说前世的人从来没试过用锻压制造齿轮,这种没有一点依据的突发奇想,恐怕难以成为现实,而且象那种50斤的大齿轮,没有锻压机,靠陆长天他们的小锤慢慢敲,实在有点滑稽。
那就只能试试白口铁齿轮的寿命到底怎么样了。于是马林溪把这个想法和陆长天说了,陆长天无奈地点了点头。四月初十这天,铁匠们没有再做什么,都回家睡觉了,木匠们则按照马林溪的交代,去加工圆木轴,作为铸铁轴的模型,考虑到这根轴要插到齿轮中孔里面,并通过键固定,那么轴和齿轮之间就要有一个公差配合。
但是,按照前世的公差概念,砂型铸造所能达到的公差等级是最低的,只有IT17,和氧气切割精确水平相当,而锻造还能达到IT16的水平,那么这根轴要铸多粗,才有可能和同样是铸造的齿轮中孔相配合呢?马林溪不敢大意,给了木匠三个直径数据,分别是54毫米,56毫米和58毫米,也就是说要制作三根不同直径的木轴。
第二天四月十一,铁匠们又开始了制作型砂和熔铁铸造的工作,铸造齿轮十分顺利,到中午,六个齿轮就出来了。
不过这次除去铸造齿轮,还有齿轮轴,轴上要在相应位置设置与齿轮相对的键槽,以便固定齿轮,这几个键槽要在圆柱形的砂型中凸出出来,属于比较麻烦的工艺,开始陆长天想捏一个贴上去,总掉,最后没法子,还是在木轴相应位置开槽,然后将木轴切开,分段制作砂型,最后将砂型合起来,才将键槽做好,陆长天急得一脸油汗,一边干活一边咒骂:“真他x的麻烦,真他x的太麻烦了。”
到傍晚时分,第一根58毫米的轴终于铸造完成,大家把轴插入齿轮,一开始还勉强能塞进去,但是齿轮向前走了没几厘米,就卡住了。马林溪眯着眼睛,拿着那把毫米刻度的尺子和木工的矩尺,妄图量出这根58毫米轴中部位置的确切直径,不过,没有成功。(我们的马工迫切地感到,下一步一定要改进测量工具,起码要有一把卡尺。)
没法子,铁匠们只得又开始铸造第二个尺寸,56毫米,这次情况不错,铸造完成后,齿轮很顺利地套到了轴上。
铁匠们一声欢呼,不过,天已经完全黑下来了,由于工棚里面的照明条件很差,于是这一天的工作只好先到这里。
四月十二日,大家继续前一天的工作,又做了三根轴56毫米的轴,不过发现有一个40的齿轮,不管哪根轴都套不上,于是铁匠们又铸造了一个40的齿轮。陆长天看着这些铁家伙,心有余悸,决定不管三七二十一,再加工一套备用齿轮和轴,以防万一某个齿轮或轴突然罢工的时候,好手头有个缓冲。
尽管一波三折,木匠们终于还是盼来了他们的新装备,于是象灵魂附体那天一样,木匠们马上将齿轮变速箱组装起来,这次,铁匠、木匠、马林溪、郑三原都挤到木工棚观看实况。
只见陆镇刚,陆镇强熟练地将齿轮、轴安装到木架子上,然后把熟铁制作的键插入键槽,就开始拿龙,找圆心。另外三组齿轮和轴也都这样做过之后。便开始了总装。
总装结束后,在输入轴安装上曲柄,林成方又摇起了曲柄,咣当当,咣当当,齿轮变速箱运转了起来,这时马林溪凑到变速箱旁认真地听了起来,寻找噪声最想的齿轮组,林成方看到这样,也把摇动的频率降低,这时,马林溪的耳朵发现,齿轮箱右下方那个16的齿轮在转动中对自己的位置很不满意,周期地发出咬牙切齿的声音,于是这组齿轮被拆了下来,大家看着这个16齿轮,然后和备用的16齿轮做了比较,原来,有一个齿明显地凸出了一块。
将这个齿轮换下来,再次试验,寻找咬牙切齿发牢骚的家伙,不久,又换下一个40的齿轮。
然后大家又继续竖起耳朵对齿轮变速箱进行听诊,将表现最差的一根轴也找了出来,换上备用的轴,好了,陆长天的备用件全部用完,不过这时齿轮变速箱的表现确实好多了,声音也从咣当当变成了刷拉拉。
既然如此,就要让齿轮变速箱干点活。
几个木匠费力地将齿轮箱推到轮刨的旁边与轮刨连接了起来,陆镇刚摇起曲柄,轮刨又开始快速地转起来,林成方随手找到一个木方,向着刨刀推了过去,在刷拉拉的齿轮接触声中,轮刨迅速地毫不犹豫地将木方的下表面刨平。
除去马林溪、郑三原,大家都是第一次看机器干活。目瞪口呆中,铁匠兄弟们终于如释重负,为了这个齿轮箱,大家干了四天,中间还熬了一夜。一共废掉了40的齿轮5个,16的齿轮4个,轴2根,总共消耗生铁600多斤,那可是600多斤盐啊!至此,终于有了个交代。
绞线注:
1、陆达是故县铁厂的创建人之一,从1946年2月军工部决定建立石圪节炼铁高炉到1948年1月故县铁厂正式投产,前后历时两年,里面涉及到炼焦试验、三大材(铁矿石、焦炭、石灰石)配料试验、鼓风试验、高炉炼铁试验、耐火材料研制、洗煤方法研制等技术难题,最后都被一一解决。
2、兄弟觉得故县铁厂的建设过程是一个很好的架空研究范例,具备了许多架空类幻想类小说科技发展的要素:“有少数技术人员,缺乏技术工人,几乎一切技术装备都要从头搞起,白手起家,没有外援,而且一切为了战争,不涉及经济效益的问题。”就是这个军委大力扶持的项目,在要人有人,要钱给钱的条件下,从立项到建成投产还是用了两年时间。这样,基本上可以得出结论,在一无所有的条件下,两年能搞出炼铁高炉就不错了。
3、在不同加工方法所能达到的公差等级中,研磨为最高IT01,IT0,IT1;金刚石车为IT5,车镗为IT8,钻孔为IT11,最低为砂型铸造IT17。
四月十三日,由于前一天铁匠们为木匠们搞定了齿轮变速箱,算是暂时摆脱了木匠们的纠缠,陆镇刚、陆镇强兄弟俩也回到了木工棚,不过木匠们还是给铁匠们提出了新的课题,即制造轮锯片,这对铁匠们并不是什么难事,陆长天比照着图纸上的尺寸,用熟铁打制了一个圆盘,中间留好了轴孔销槽,再将他的宝贝百炼钢料切下来一条,连打带烧镶焊在圆盘周围,从而形成一个直径约400毫米的盘片,再锻打出锯齿,最后淬火形成了轮锯片,要说陆长天的手艺确实不错,锯片锻造的很平,一点不比前世机床干的活差(这里有点YY了)。四月十四日,木匠们就将轮锯安装到齿轮箱上,开始了轮锯剖木板的时代,虽然还是用人力来转动轮锯,但是按照木匠们的说法:“使得上劲了。”
所以,虽然齿轮箱、轮锯、轮刨的运行并不是十分顺畅,时常发生偏心,功率的浪费也很严重,但是木匠们剖木板的效率却还是比原先提高了两到三倍。
但是,现在这几样木工机床却都还是靠人力推动,几个木匠要轮番去摇变速曲柄,十分劳累,为了能够把人从摇变速曲柄的工作中解脱出来,林成方决定马上动手制造风车,让风力代替人力。按照木匠们的说法:“磨刀不误砍柴功”。
木匠们在仔细研究了马林溪的风车图纸后,决定跳过砖石工程,先用木材搭一个风车用上再说,于是十个木匠说干就干,用圆木搭起了一个10米左右高的架子来代替原先的砖石风车房,然后按照马林溪的图纸(见第六章)干了起来,至四月十八日,风车的主要零件全部加工完毕,至四月二十日,风车完成了装配,居然真的开始转了。
马林溪从铁匠铺跑到木工棚验收的时候,实在有点不敢相信自己的双眼,只见8根10米高的圆木按照半径2米均匀分布在长11米的中央立轴周围,这8根圆木在上部、中部、下部、底部分别开榫槽安装环向木梁和径向木梁,木梁在中部通过轴套约束住中央立轴,这样这根长11米直径0.2米的中央立轴就有了4个固定点。
同时木匠们还在木梁上搭设楼板形成一座有三个楼层的木屋,在楼层之间还设有木梯可供人员上下。
爬到风车顶层,可以看到这里的楼板下部设置了32个滚轮,这些滚轮则卡在下面的环向木梁上。这样就可以通过人工来推动上面的结构以便调整风向了。
风车的主动齿轮安装在风翼板的后面,这个直径1.5米的主动齿轮与中央立轴上端直径0.3米的伞形齿轮形成传动关系,从而把风车的水平法线转动变化为中央立轴的竖向法线转动。而这个立轴的转速则是水平轴转速的5倍。
风车的主轴略微向上倾斜着,在主动齿轮前方安装了两只长10米的翼片,翼片上面镶嵌着竹片削成的檩条,檩条上面则铺着麻布,形成了半径5米的风轮,在翼片端部檩条逐渐向外扩展,形成了一个三角形的翼尾,看着就象四个大风筝。在海风中,四片风翼不紧不慢地转动着。
马林溪盯着环向轨道和滚轮仔细看着,心想,林成方不简单啊!居然想出这样的主意,原先自己并没有考虑风向问题,只想着海岛风的风向不会有太多的变化,而林成方他们居然就想到了风向,并且提出了解决方案。
他于是对着一旁的林成方问道:“这个轨道很不错啊!你想出的法子?”
林成方则指着远处的林旭说道:“是林旭,他觉得如果风向变的话,风车的出力就不够了,所以想出了这样一个轨道,当风向变的时候,人上来推一下,风车还能正对风向。”
马林溪点头道:“不错,以后可以在这个主风轮后边安装一个垂直的小风轮,然后再在下面设置一些减速轮,这样只要风向一变,小风车就会转起来,然后通过减速轮带着整个风车跟着风向变。就不用在上面设专人推风车了。”
马林溪说完后,看林成方等人都皱着眉头,一副没听明白的样子,于是拉着他们下了风车,走到木工棚里面,拿起石笔,抡起尺规,在“黑板”上做起了图,把小风车带动蜗杆,蜗杆带动蜗轮(斜齿轮)、蜗轮在齿条上滚动的关系绘制了出来,这个轮系的减速比非常大。而这个能推动整个风车头追踪风向转动的轮系,其驱动力量就来自那个和主风轮垂直的小风轮。
木匠们围在一边静静地看着那个蜗杆,真有点匪夷所思,很难相信可以通过这样的方法让笨重的风车头自动追踪风向。
绞线注:
1、木工机床出现很早,大约十五世纪末,欧洲就出现了人力、畜力、风力和水力的简单木工锯机,从1791年起,英国人先后发明平刨床、单轴木工铣床、镂铣机和木工钻床等,1805年发明圆锯机。现在的轮锯主要是由电动机通过皮带传动,轮锯的齿上镶嵌有硬质合金,这个硬质合金马林溪没有,只能先让陆长天贡献点百炼钢凑合用了。
2、本文涉及到的风车是塔式风车的一种,它有一个可以转动的头部,这个头部之所以能够转动是因为安装在一个滚柱环上。追踪风向的辅助小风车是1750年发明的,这个小风车和主风车垂直,小风车的传动轮系采用蜗轮蜗杆和小齿轮齿条,这个传动机构的减速比达到了三千比一。由于减速比很大,所以只要辅助的小风车转动,整个风车头就会跟着风向慢慢转动。
3、风车并不是越大越好,随着风车翼片半径的增大,相应的自重和摩擦也加大。根据英国人斯米顿1755年~1782年的研究,风车翼片尾部的三角形扩展可以增加功率,铸铁齿轮替代木齿轮也有益于提高传动效率。斯米顿还得出了这样的数据,即半径30英尺的风车的动力大约相当于18个人和3.67匹马。不过在斯米顿的时代欧拉刚刚绘制出渐开线,滚珠轴承还没有开发出来,如果装备上这两样东西,风车的功率一定会大大增加,我们这里设置的风车动力为7.5匹马,但是用这样的动力只驱动1台机床有点浪费,所以一台马氏风车将驱动3台机床(鼓风机)。
4、《神秘岛》中史工说:“经验告诉我们,当风翼每分钟转动的次数等于风在每秒钟走过的尺数的六倍时,磨坊就能达到最大的工作量。和风每秒钟走二十四英尺,可以使风翼在一分钟内转动十六次(16rpm),转得再快就没有必要了。”四级风为5.5~7.9m/s,五级风为8.0~10.7m/s。史工口中的和风应该是4.5级风。不过兄弟怀疑上面这段话没译对,起码数据计算有问题。
话说木匠们从四月十三日到四月二十日,一路快马加鞭,造出了韭山岛第一台发动机,虽然是风力的,运行也受到很大限制,不过这总算将工匠们从手工劳动中解放出来了,毫无疑问,一个机床操作工比一个力工的工作效率要高多了。
在这一段时间马林溪和铁匠们也没闲着,他们对铸造模具进行了改进,这一次,他们将齿轮的用铁量大幅度降了下来,40齿轮从50斤降到35斤,而16齿轮则从20斤降到了8斤。这样,一组齿轮的总耗铁量从210斤降到了129斤。齿轮的尺寸精度也有所改进。
马林溪看着陆长天新铸造的齿轮,十分高兴,然后就给陆长天讲起了车床、铣床、刨床、磨床、钻床、插齿机的工作原理,陆长天听得眼睛直放光。因为就在前几天,陆长天曾经对轴承进行了试制,但很不成功,轴承内圈、外圈做的不圆不说,关键是内外圈的凹槽难以加工,几个铁匠用锉刀磨了半天,但就是出不来活,这时听到马林溪介绍这三种机床的工作原理,陆长天一下子就想到如果用这些机床来做那个讨厌的轴承圈,简直就是易如反掌。
马林溪看陆长天上了套,然后就扳着指头给陆长天下达了新的生产计划:“木工三套,包括木工刨床、钻床、车床;铁工四套,包括水平磨床、车床、曲柄风箱、立式钻床;再加上盐工的一套浓缩设备,这一共是8套齿轮,怎么样?老陆”。
陆长天听到马林溪的开价,倒吸了口凉气:“这么多!虽然咱们把齿轮的重量降下来了,不过8套齿轮加上相应的轴可是要用将近1800斤生铁啊!基本上要把咱们铺里面的生铁全消耗干净了,林当家答应的生铁还没运来,要不咱们减几套,少铸点。”
马林溪心中暗笑,才0.9吨铁就嫌多了,不过面子上马林溪还是一本正经地点了点头:“没错,是有点多,那就把铁工的钻床和车床省下来,木工铁工共用一套车床和钻床,如何啊?老陆。”
陆长天心中一紧,马上把话头找了回来:“好吧,马老弟,8套就8套,咱们铁工的床子可万万不能减。”
于是这边陆长天他们开始铸造齿轮,那边马林溪就开始在他的办公室里面操练起那只极品狼毫,绘制图纸。
马林溪所设计的车床是通过一根水平轴旋转工件,然后通过进给机构水平移动车刀去切削工件。
而磨床、钻床的原理则是通过旋转刀具(磨石)去切削工件。所不同的是磨床的轴是水平的,而钻床的轴则是竖向的。
但是和前世相应的机床比,马氏机床实在是原始,自动功能基本上全都没有,甚至钻床的钻头都是固定的,然后将工件竖向移动到钻头处去加工。
而车床也简单得令人发指,变速箱的输出轴直接作为车床主轴,再通过一个有轴套的木架子固定,轴的端部为方形,以便通过方孔卡盘将工件固定住,对应的车床尾座也是用带有轴套的木架制作的,应该说,相比于车床的规模,这两个木架还是设计得很结实的,两个木架之间通过一条半圆形的粗木杆连接,这条粗木杆就是1.0版马氏车床进给机构的光杠了。
在光杠上,卡着一个所谓的刀架,刀架可以在光杠上滑动,本来在光杠下面还应该有一条丝杠的,这个丝杠是当年莫兹利确定其车床发明人地位的重要标志,但是由于丝杠的加工涉及到车螺纹,对于陆家的铁匠兄弟们来说,用锉刀制作螺纹实在有点难,于是被我们的马工省略了。
不管是光杠还是刀架还是其它零部件,马氏车床的特点就是木头用的多,铁家伙则没几样,这和前世的车床很不相同。
此外,象车刀和工件,都要通过木楔来固定,什么四爪夹头在1.0版马氏车床上是肯定没有的。
唯独和前世车床相似的是车刀,那确实是很像车刀,但也只是很像而已,车刀的材料用的陆式百炼钢,什么钨十八铬四钒,估计在相当长的历史时期内都是无法实现的梦想。当然以韭山岛当前的传动机构以及动力,还用不到高速钢。
但是通过这十来天和岛上工匠们的接触,马林溪认为这些宋末的工匠都堪称能工巧匠,而且特别勤劳,如果不是中国古代历来轻视工匠,工匠们历尽辛苦得来的发明和经验被忽视和埋没,中华文明也许就不会落到那样凄惨的结局。
所以尽管岛上材料十分紧缺,马林溪还是将前世车床、钻床、磨床中的重要零件一一绘制出来。万一这些铁匠看到自己这些图纸能够突发一下奇想,搞一些特别有效又特别简单的工装出来呢。马林溪对此十分期待。
之后几天,马林溪的图纸陆陆续续地提给了陆长天,陆家的几个铁匠每天都仔细琢磨着这些图纸,并不停地完善着。
同时陆长天也开始冶炼那些所谓的伪钢,因为他现在实在没有功夫去搞什么百炼钢了,事实上,四月初五日炼成的那块百炼钢是陆长天及所属铁匠亲自下手制作的最后一块百炼钢,马林溪的到来极大地改变了工匠们的命运,工匠们发现,世道和以前不一样了,他们已经不需要下苦力干活了,更多的时候,需要他们做的是用他们的经验和智慧,去分析各种机器在运行中所发生故障的原因,并尽快解决这些问题,而且,他们的工作也不再只是一两个人的工作,他们互相间必须严密地配合,因为只有这样,才能使工作连续地平顺地进行,否则哪怕一个小环节出了问题,就会有大量的人因此受到影响,这种严密配合的精神,后来逐渐渗透到政治、经济、军事等各个方面,以至于郑三原专门撰写了一篇名为《工匠精神》的文章对这种精神进行赞颂。
四月二十日,木匠们制造出了第一台风车,并且就将锯床和刨床安装了上去,可以想见,当韭山岛众人发现以往两个人吭哧半天才能干完的活如今只需要半柱香的时候,大家有的人震惊,有的人狂喜,木匠们抚摸着通过轮锯、轮刨加工出来的木板,仿佛都开始有点无所适从。
马林溪心中暗叹,幸亏这是在一个封闭的小岛上,不存在第二股势力,岛民间也没有什么竞争,不然,可不好办了,当年在欧洲,可是有不少手工业工人去砸机器工厂的。
这时,只见陆长天悄悄地把仍处于神游天外状态中的林成方拽了出来,一脸谄笑道:“老林,这个风车真不错,怎么样,赶紧给咱们铁匠铺也做一个吧。”
林成方晃了晃脑袋,很快从对风车发动机工作效率的震惊中平静了下来:“哦,对,那个老陆,你们铁匠干活忒慢了,马兄弟那个钻头画了好几天了,你咋还没加工出来呀,我们木匠都等着用钻床开孔呐!马兄弟说要给盐工他们也加工一个风车做什么浓缩器,俺们木工就这么点人,老陆你说,先给谁做呢?”
陆长天肚子里一通怒骂,不过面子上还是很谦恭:“老林,那个麻花钻实在不好做,咱用锉刀不是整不出螺纹嘛,所以只好等你们的风车带着车床做钻头。放心,风车一装好,第一个活就是给你们做钻头。”
林成方谱摆足了,于是松口道:“好吧,老陆,你快一些就行了,我们明天就给你们做风车,不过第一个钻头一定要给我们木工用,你们铁工可不能藏私。”
绞线注:
1、莫兹利于1797年创制的车床,由丝杠传动刀架,能实现机动进给和车削螺纹,是机床结构的一大变革。目前马林溪苦在做不出螺纹,只好省略丝杠,做一个光杠车床,然后用这个光杠车床车丝杠,再最后形成丝杠车床。
2、1740年亨茨曼炼制的含碳量在0.75~1.5%的坩埚钢,可以达到5m/s的切削速度;到1868年马希特炼出了锰钨自硬钢(钨7%,碳2%,锰2.5%),可以达到8m/s的切削速度;到1898年,泰勒和怀特炼出了真正意义上的高速钢(钨8%,碳1.85%,铬3.8%,硅0.15%,锰0.3%),使切削速度达到了20m/s,到1910年,终于确定了钨十八铬四钒的经典配方(钨18%,铬4%,钒1%,碳0.75%),使得切削速度达到了30m/s,这个配方一直沿用至今。
从四月二十日开始,木匠们开始进一步扩大生产,他们在铁匠铺旁边建造第二台风车,铁匠们则按照马林溪的图纸制造车床、磨床和钻床。
在这几种机床里面,车床要相对简单一些,因为其简单,所以如果想用这种车床加工出精致的东西就比较困难。
相比之下,钻床和磨床的难度要大一些,钻床要靠车床加工出钻头才行。这个的难度太大,要稍微押后一下。
因此铁匠们把攻关的重点转移到了磨床上,这时一个矛盾出现了,那就是铁匠人数太少了,算上陆长天,一共只有5个人,比如安排人手试用车床这样的活就暂时找不到人干了,马林溪和陆长天提出了这个问题,陆长天点了点头,不过什么也没有说。
四月二十一日,磨床攻坚战正式开始,要想制造磨床,就必须制造出砂轮,而砂轮的核心是磨料的选择,以韭山岛的地质条件,基本上没有可能找到刚玉这样的好东西。
我们的马工于是把目光投到了东山脚下那片白白的沙滩上,他知道石英砂的硬度是7,虽然没有刚玉的9高,但是从古至今,石英砂都是很不错的磨料,于是他找到陆长天,把自己的砂轮烧制方案说了一下。陆长天现在对马林溪基本上言听计从,马上就派两个徒弟到海边筛起了沙子,按照粒度大小,筛成了粗砂、中砂、细砂三种。陆长天自己则带着另两个徒弟到北山脚下挖了一些白土回来。
马林溪曾经听陆长天说起过这些白色的土,这时真正看到,也感到很好奇,抓起一把仔细看了起来,这种土呈现灰白色,十分细腻,拿在手里很轻,就象拿着一块软木。
马工很奇怪,什么土这么轻,于是他问陆长天道:“老陆,以前你们怎样用这种土的?拿它烧过瓷器吗?”
陆长天道:“没有,只是看到这种白土很象瓷土。这次你要做砂轮,就想着把它拿来试试。”
马林溪皱起了眉头:“老陆,这个土应该不是瓷土,瓷土要重一些,不过这土这么白,说明里面含硅量肯定不少,而且纯度看着也不错。”
陆长天问道:“马老弟,硅是个啥?”
马林溪心中苦笑,看来要给陆大哥讲一下元素周期表了,可是在这个金生木,木生水的时代,怎么讲硅呢?
马林溪于是慢慢地说:“在我们渤泥国,认为硅是一种类似金木水火土那样的元素,我们渤泥国认为世界是由象硅这样的一百多种元素构成的,比方说金银铜铁,也都是元素。硅这种元素是组成世间岩石、泥土的主要元素,一般来说,含硅多的,颜色就会白一些。”(实际上是含二氧化硅多的东西要白一些。)
陆长天似懂非懂地点点头,不再追问了。
马林溪又道:“咱们除去用这个土,还是再找一些粘土回来,最好找那种能够烧陶的,不行找一些能够烧砖瓦的也行。”
陆长天点点头,派徒弟们去做了,到四月二十一日下午,砂、土俱备,于是开始制作砂轮,马林溪按照粘土和白土提出了两种配比,按照不同尺寸压制了一百五十个砂轮。陆长天则将他的铁匠炉改造成了一个烧陶窑,然后备好木炭,将砂轮安放在陶罐内,再将陶罐在窑内摆好。
到四月二十二日上午,正式开窑烧了起来。
四个铁匠又换着班不眠不休地拉了一整天风箱。至四月二十三日上午,火灭,将砂轮一一取出,可以看到,砂轮一半是红色的,一半是白色的。马林溪用小锤敲了敲,白色砂轮的声音十分清脆,而红色砂轮的声音则略显浑厚。
下面的问题就是尽快将磨床造出来试试这些砂轮了,有了前面木工们安装刨床的经验,铁匠们有样学样,按照木匠的办法,很快就将磨床装了起来。
只见一个白色粗砂轮被安装到变速箱的输出轴上,由于风车还没弄好,所以在变速箱的输入轴上装了一套手摇曲柄,然后将前几天一直弄不好的那个轴承内圈固定到一根与变速箱输出轴平行并且可以平行移动的进给轴上。
然后铁匠们便将曲柄转了起来,只见砂轮飞转,陆镇海将轴承内圈转了两圈,找出一处明显凸出的位置,慢慢将轴承内圈向砂轮平推了过去,开始了磨外圆的作业。
火星四溅。
微微的红光映照着周围6双瞪大的眼睛。
绞线注:
1、关于材料硬度的测试有许多方法,我们这里涉及到的主要有两种,一种是钢材的硬度,即通过一定时间,一定力量,一定直径的钢球在待测样本上得到的压痕面积来定义硬度;还有一种是矿物的硬度,即通过金刚石针在不同矿物上的划痕的深浅来定义矿物的硬度。
2、这种通过划痕测硬度的方法是1824年由德国莫斯首先提出的,也叫莫式硬度,分为十级:滑石1,石膏2,方解石3,萤石4,磷灰石5,正长石6,石英7,黄玉8,刚玉9,金刚石10。我们一般可以接触到的东西中硬币是3.5,水果刀是5.5,玻璃是6。马林溪用作磨料的石英砂即便是现在,仍然被广泛地用做砂轮材料。
3、硅藻土是一种硅质岩石,根据矿石中SiO2和粘土矿物含量,将矿石分为三类:(1)硅藻土(SiO2>85%),(2)粘土质硅藻土(SiO250~85%)(3)硅藻粘土(SiO2
书接上回,砂轮磨床顺利地制造出来之后,铁匠们又重新准备对付车床,对马林溪来说,车床是实现精密加工,大幅度提高工作效率的基础。
什么是制器之器?什么是工业母机?车床就是。在前世的机械加工厂和修配工厂中,车床都是使用最广的一类机床,有“伟大车工”的说法。
有了车床,什么轴不直,轴承不圆,齿轮卡齿,就都不是问题了;钻床、铣床也都可以着手制造了;刨床、磨床、锯床以及车床自身的工装都可以重新设计加工,变速箱上面的这些乱七八糟的木楔子统统都换成铁的;台虎钳,手摇钻,丝锥扳牙之类的小工具,制造起来也会变得轻松。
基于以上愿景,马林溪对于车床那是志在必得。
莫兹利之前,古代车床是通过绳索使工件旋转,然后手持刀具进行切削加工。现在的马氏车床和莫兹利车床比起来,虽然还略有不足,但是已经基本上具备了现代车床的主要特征,即一根虚轴用来转动工件,另一根平行的实轴用来走刀。
四月二十三日,马林溪和铁匠们开始对车床进行调试。
实际上此前几天,为车床的准备工作就已经开始了。
首先陆长天用团钢法搞出了一批所谓的伪钢,虽然老陆对此颇有微词,不过架不住团钢的生产方法省时省事,虽然也还要略加锻打,但是和原先那种折叠锻打十多次相比,还是舒服多了。
在制造车刀的过程中,陆长天先将熟铁条锻打成3寸长0.3寸见方的刀杆,然后再将伪钢切成0.6寸长,0.3寸见方的小块烧焊上去作为刀头,从而形成了刀坯。
马林溪对这种原始钢材的硬度及切削水平不敢奢望,便建议陆长天多准备一些刀坯,这和铁匠们的想法不谋而合,削铁如泥,大家只听说书人说过,但是真正能够削铁如泥的刀剑,作铁匠这么多年,就没见过。
而马林溪说这些看上去笨笨的用伪钢做的方钢棍能将一块熟铁削的铁屑横飞,还为此象刀上的血槽一样留了卷屑槽,几个铁匠还真是不敢相信。
五个铁匠于是将这种怀疑化成了五十把车刀刀坯。
看着这一大堆刀坯,马林溪心理很明白铁匠们在想什么,但是他现在不敢再放大话了,免得试车失败后,面子上不好收拾。
他将铁匠们召集在一起讲解了不同种类车刀的用途,然后从这五十把车刀刀坯中拣出二十把,要求众铁匠按照75度车刀加工。
磨刀开始了。
按照前世车工的行话,有道是“三分操作,七分磨刀”。不同的车削目的,车刀的样式和磨法都有所不同。
一般来说,刀头作为车刀的切削部分,其形状是“三面两刃一尖”,即前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖。其中前刀面和主后刀面的相交部位就是主切削刃,担负主要的切削工作。
而磨刀的顺序则是先用砂轮粗磨主后刀面、副后刀面、主前刀面和卷屑槽,再修磨过渡刃,负倒棱,最后用磨石精磨出刀刃。在磨刀过程中,要注意刀具温度的变化,不能用棉纱和布包着刀具去磨,马林溪他们的车刀是高碳钢车刀,刃磨时还要经常沾水冷却。
由于有了砂轮机,磨刀变得容易了许多。几个铁匠按照马工的要求很快将车刀粗磨了出来,然后就开始了精磨,铁匠们平时都是磨刀的行家,这种坚硬的小刀虽然是第一次磨,不过磨的还是比较快的,到二十三日黄昏,20把车刀都磨的光闪闪夺人二目。
四月二十四日,铁匠们开始调整车床,而调整车床则主要针对车床的两根轴和刀架,由于相关的工装都还停留在图纸上,只能因陋就简,对具体工件做专案处理了,马林溪的要求就是能够可靠地卡住一根长1尺直径1寸的熟铁棒,并能让这根铁棒在车床主轴上快速旋转。
为此陆长天参考马林溪的图纸,先打造了一个圆锥,然后将锥底扩大成一块半尺见方的铁板,接着,在铁板的四角各打一个钉眼,最后将锥尖磨利淬火。
这个顶尖被用钉子固定在一块厚木板上,而厚木板则固定在车床的尾架上。圆锥顶尖与变速箱输出轴的轴心成一条直线,这条直线就是车床的主轴,但是当工件被固定之前,它只是一条虚轴。
但是这条虚轴必须与刀架所在光杠的那条实轴平行,否则,车出的东西就不是圆柱,而是一颗圆锥,为此马林溪用他简陋的测量工具连测带调折腾了了不少时间,虽然费了很大的力气,不过马林溪对此还是没谱。一切也许只能通过试车来解决了。
此外,马林溪对测量工具也提出了新的要求,现有的一根直尺显然难以测量轴的半径。马林溪的目标就是一把简易的卡尺,只要能够精确到三十分之一寸就可以了,用来放大误差的游标功能都被简化掉了。
对于铁匠来说,这个东西好做,陆长天先比照马林溪的钢尺做了一把直角矩尺和一把短直尺,在直角矩尺的长尺上刻上刻度,然后用砂轮和锉刀加工了一个刚好能嵌入直尺的带槽铁套,再将短直尺通过铆接扣在这个熟铁套上,这把短直尺与矩尺的长尺垂直,与矩尺的短尺平行并在同一个方向上。
这样,一把原始卡尺就形成了,将这把卡尺扣在圆轴形工件上,然后移动那根铆接在熟铁套上的短直尺,就可以将圆轴的直径凑合读出了,马林溪试了试,不管是手感,还是方便性和前世的游标卡尺都没法比,不过,凑合用还是可以的。
绞线注:
1、在机加工厂流传着许多关于各个工种的谚语,下面摘录一些,博大家一笑。
谚语1:伟大的车工,幸福(惬意)的刨工,万能的钳工,脏乱的铸造工,倒霉的锻工,聪明的铣工,懒惰的磨工,甩手的电工。
谚语2:紧车工(累死人的车工),慢钳工(耍死人的钳工),不紧不慢是铣工,吊儿郎当干电工(吊儿浪当是电焊工),不要脸的是焊工,累死人的铆焊工。
谚语3:车工怕车杆,刨工怕刨板,钳工怕钻眼。车工怕车细光杆,钳工怕钻细深眼,刨工怕刨薄长板。
2、从资料上看,一般来说车刀分为7种,即弯头刀(45度刀),75度刀,偏刀(90度刀),切断刀,螺纹刀,圆头刀,挖刀(内孔刀),各有用处,其中75度刀是强度最高的车刀这种车刀用于轴类工件外圆的粗车,可对余量较大的铸件进行强力车削。
3、这是车床研制的第一部分。有种千头万绪,不知从何处说起的感觉。先上一点再说吧。
卡尺准备好之后,铁匠们开始了工件的安装,为试车做准备。
工件是一根长1尺,直径1寸的熟铁圆棒,事先已经过磨床修外圆,这里只是拿来进行试车的。马林溪拿起那根熟铁棒,只见铁棒的外缘露出被砂轮磨过的金属色,一端被砸出了一个尖眼,用来安装在车床尾架的顶尖上。另一端则锻出了十字形的凹槽,用来与变速箱输出轴相连。马林溪用新加工的卡尺量了一下这根铁棒,直径从0.97寸到1.03寸(32mm~34mm)之间,截面略呈现椭圆形状。
陆镇海小心地将铁棒安装到齿轮箱输出轴和车床后架顶尖之间,铁棒和输出轴端的空隙则用不同厚度的垫块填充顶紧,输出轴边有一个活动的套筒,可以拉过来将垫块卡住。当然为了减小套筒与轴之间的旷量,还有一些马氏车床的特色零件:木楔子。
马氏车床的光杠是一根长3尺,直径5寸的半圆形木杆,木杆表面刨的很光,并刷了桐油。
车床的刀架则是一块厚实的方木,方木一尺见方,下部开有一个半圆形的槽,严丝合缝地套在光杠上面,方木上方开着刀槽,车刀可从槽内伸出,刀刃和车床主轴处于同一个高度。而车刀槽内用于固定车刀的还是著名的马氏木楔子。
陆镇海安装完工件后,把车刀也小心地装在刀架上。然后看了看马林溪。
马林溪心中默算了一下车削速度,手摇曲柄一秒钟最多转1.5圈,传递到输出轴是一秒钟23圈,工件的周长是3寸多一点,这样一秒钟车刀走70寸,合前世的2.1m/s。比亨茨曼的5m/s慢不少,应该没什么问题。
马林溪看了看周围的铁匠,点头道:“万事草创艰难,试车吧”。
于是陆镇刚在那里慢慢地摇起了曲柄,工件铁棒快速转了起来。马林溪用一根铁棍搭在转动的工件上,可以感到,工件在转动过程中略微有一点起伏,这是那个椭圆造成的。
这边陆长天将刀架拉过来,对准铁棒的边缘推了过去。
吱……
想像中的铁屑横飞并没有出现,铁棒继续沿着车刀的刃口转动着,只是在铁棒的侧表面出现了一圈不深的划痕。
马林溪眨了眨眼,仔细观察着那道划痕,心中暗想:为怎么车不动呢?不会是转速太慢了吧。
于是招呼陆长天退刀,然后让陆镇刚以最快速度摇动曲柄,再让陆长天进刀。
吱……一缕铁屑飞了出来。
大家一片欢呼。
陆长天也是满脸笑容,将刀架继续向前推,但好事多磨,车刀只车出了一缕铁屑,就又开始在铁棒外表面拉划痕,不肯继续刚才的光辉业绩。
难道是车刀卡的不紧,动了。
马林溪又招呼停车,然后看了看那把75度刀,但是车刀在刀架中的位置并没有变化。
陆长天明白马林溪的想法,松开卡车刀的木楔,将车刀又向前推了推。但是车刀已经顶住了工件,推不动了。
再次试车,情况没有好转。
马林溪盯着车床的木光杠,思索着,不会是因为木材的刚度不够,在车刀切削力的反作用下发生变形了吧。
再次试车,陆长天将车刀从整个工件上退回来,然后将车刀卸开,向前移动了1/30寸,卡好木楔,进刀,还是一条铁屑飞出,然后车刀又开始在工件外表面拉划痕,不过这次拉划痕的声音更刺耳一些。
马林溪让陆镇刚摇曲柄的速度慢下来,然后自己眯着眼睛,蹲在光杠的旁边,观察着光杠的变化。
要说人眼的精度还是很高的,对直不直,人眼的分辨精度可以达到1/1000,当车刀在工件表面拉划痕的过程中,马林溪看到这根作为光杠的木杆,在刀架位置,轻微地向外弯曲。并且随着工件的转动,呈现轻微伸缩的现象。此外,包括刀架、顶尖、车头、齿轮箱在内的车床零件也随着工件的转动发出隐隐的轧轧声。
马大夫听诊结束,站起来向着大家自嘲地一笑,道:“咱们的木头车床偏软,车铁轴不行,有没木轴,咱们车一车。”
几个铁匠也跟着笑了出来。
至此,第一次试车结束,1.0版马氏车床做不到削铁如泥,不过也不是完全不可能,毕竟刚刚还是削出了一丝铁屑的。
这时陆镇刚从曲柄那里走过来用手滚了滚那根圆铁工件,说道:“如果这根轴由风车带着,我们直接用锉刀加工倒也可以出活。”
陆镇海和另外两个铁匠林年、林丰都跟着点头,陆镇海还找来一把锉刀,陆镇刚则快速摇起曲柄,陆镇海两手握住锉刀,盯着工件,慢慢将锉刀压了下去。
一阵有节奏的“滋拉滋拉”声中,那根铁轴间歇地射出一串火花。过了一会,停下来再看那根铁轴,只见铁轴椭圆截面长轴方向被磨掉了薄薄的一层。
马林溪摸了摸发烫的铁轴,对陆镇海说道:“手艺不错,不过这还是手持刀具进行切削,咱们可以用这种法子暂时加工一些急需的工件,但是从长期看,还是要想法子摆脱手工操作,车床这个坎,一定要过。”
绞线注:
1、关于木楔,兄弟以前玩过一段时间篆刻,曾经用到印床,那个印床就是一个结实的木匣,上面摆着不同厚度的方木条,木条中包括两根梯形木楔,用的时候,将印石放在木匣中间,然后在印石两边布满方木条(垫块),也包括那两根木楔,最后将木楔敲紧,从而达到固定印石的目的,这样就可以下刀了,说起来,也可以算作一种车床,不过是手持刀具切削。
2、木材的弹性模量只有钢铁的二十分之一(一万兆帕对二十万兆帕),同样大小的一根轴,钢轴的变形如果是0.05mm,木轴就是1mm。因此虽然那根作为光杠的木轴的尺寸不算小,但还是不足以在较大切削力的作用下保持平直。也就是说当车刀顶住工件开始切削时,施加给工件的切削力,同样反过来造成光杠的变形。因此,很难用一个木架子车床精确地车削一根铁轴。莫兹利发明的螺纹车床,最初也只是用来在木材和软金属上车削螺纹。
3、在1769年,为了镋削纽可门汽缸,前面注解中提到的那个搞风车研究的斯米顿,曾经研制了重型镗床,镋刀通过链条和卷扬机顶住,汽缸铸件则通过链条固定在专门的台车上。但即便如此,也还是不能达到精密镋削,以至于斯米顿认为瓦特的改良汽缸不切实际,脱离了当时的车削工艺水平,直到威尔金森1775年发明空心圆筒形镋杆,才使得镋削精确度达到瓦特改良汽缸的要求。
虽然木车床试车没能成功,但是木车床并没有被废弃,它还在继续被作为手动车床使用。
四月二十五日,木匠们把铁匠的风车建立了起来,铁匠们的磨床、木车床于是有了动力,铁匠们将炼铁炉风箱的推拉手柄装上曲柄,与齿轮箱的输出轴连接,这样,韭山岛便有了风力鼓风机。
同时,四月二十五日还发生了几件事情,陆长天和林成龙商议,又从大陆招来4个本家侄子来做学徒,这样不算陆长天,铁匠增加到了8个人。同时林成龙又运来了2000斤生铁和一大批木料,准备造船,并且安排岛民进行大规模的采石作业,准备为风车制作围护墙体,再有一个月,就要进入台风季节了。
按照马林溪的意见,铁匠们分为两组,陆镇海、林年带着4个新来的学徒进一步完善岛上现有设备,并且配合木匠准备造船中所需要的工具材料。陆长天、陆镇刚、林丰三人则继续研制车床。
对于车床,看来还是要从具体的零部件入手,一件一件研制,最后再进行总装,不能象前两天那样粗制滥造慌里慌张,从这两天的变速箱的实际操作看,现在急需制造的零件有三样。
第一样是飞轮,这个是保持机件平稳运行、蓄积动能的重要零件,目前不管用人力还是用风力都不是很平稳,将齿轮逐步变更成可以蓄积动能的飞轮还是很重要的,尤其在输出轴位置,飞轮实际上就是齿轮内嵌棘轮,轴上嵌棘爪,从制造上比较简单,只要重新铸造带有内齿的输出齿轮,然后在输出轴上取消键槽,改装两个带弹性的牙就可以了。
第二样是螺栓螺母,这个是将铁工件各部位固定在一起的必需品,原先准备用车床制造,现在看来只能手工制造了。
第三样是滚珠轴承,和螺丝螺母一样,原先也是准备在车床研制出来之后再制造的,现在车床卡了壳,只好先造起来了。
不过车床虽然没有造出来,但磨床已经有了,这样,制造螺纹和轴承也不会太费事。
马林溪同时又绘制了几个砂轮的图形,交给陆长天他们,这几种砂轮是以渐开线为外形的砂轮,还有V形刃口,用来磨削螺纹的砂轮,以及弧形刃口用来磨削轴承内外圈的砂轮。
然后马林溪又找过一张纸,用尺子拉了两条间距0.94寸长2寸的平行线,在两条直线之间按照间距0.09寸拉上格子,然后拉出这些格子的对角线,形成一系列的平行线。
马林溪将这张纸递给陆长天:“咱们先从螺栓开始,找一根长1尺直径0.3寸的钢棒,注意是钢棒,将这张纸绕着铁棒的一端粘一圈,留0.1寸的头,注意,这些斜线要首尾相连,就形成了一根螺旋线,然后用锉刀把这条线找出来,再用砂轮或者锉刀把这条螺旋线一点一点修出来,螺丝的刃口角度为60度。”
“这条两寸的螺丝出来之后,头上的0.1寸倒角,再用砂轮将螺纹端磨成四棱形,然后将这根铁棒的后部锻成方形,淬火,将来在后部套上一个手柄,就成了一个可以攻内螺纹的工具,我们管这个叫丝锥。”
“再找一块1尺长,2寸宽,0.5寸厚的钢板,在这块钢板中部锻一个眼,直径不要超过0.3寸,然后用这个丝锥,插进去,攻内螺纹。然后将这块钢板两端锻成手柄,淬火,就又得到一个可以攻外螺纹的工具,我们管这个叫扳牙。如果钢材太硬,攻不出内螺纹,也可以根据丝锥做一个砂型,用铸铁浇一个扳牙出来。”
“但是,用这套丝锥和扳牙得到的螺杆和螺母可能并不匹配,所以可能还需要做一套略微大一些的丝锥来加工内螺纹,然后试验几次,看看互相之间能不能配合,我们的目标是加工出可以互换的螺母和螺杆。有了这两样东西,我们就有办法解决铁零件之间的连接问题。”
然后,马林溪又拿出一张图纸,交给铁匠们,那是一张熔炼炉的图纸,马林溪对陆长天的炼铁炉进行了改进,在炼铁炉和风箱之间增加了一个50立方尺的预热室,这个预热室用一尺半厚的砖墙砌筑,约一人高,顶部是拱形,然后将熔炼炉的炉膛分为三部分,分别是燃料,烧炼和炉顶,整个炉子被一尺半厚的砖墙封闭,只在前部留一个一尺半见方的火门,供燃料和物料的进出,后部留出灰道,在炉顶用半尺直径的陶瓷管道将炼铁炉的废气引出,从上部进入预热室,再从下部的废气口排出,而预热室内则布满了铸铁管道,这些管道一端连接着风箱,另一端则通向炼铁炉。
陆长天看着这张图纸,有点惊讶,难道渤泥国的铁匠炉是这样的,这可不如他以前的炉子容易观察火候,他谨慎地提出了这个问题,马林溪道:“这个炉子主要是用来熔铁炼钢的,保温比较好,而且可以利用炉子排出的咽气,原先那个炉子熔炼铸铁和炼制团钢还是比较费火的,至于观察火候,现在只能通过火门观察,慢慢也会习惯的。将来如果能够搞出高温温度计,就方便了。”
马林溪嘴上说着温度计,心中反应出铂铑热电偶接触温度计的结构图,但是,什么时候才能有铂铑和电呢?
马林溪一直以来都在回避炼钢,主要是岛上燃料不足,缺乏煤炭,也缺乏一些辅助材料。但是随着岛上手工业工人对机械设备的需求,岛上的生铁铸造量越来越大,燃料的浪费也越来越严重,即使不为炼钢,也必须改造熔炼炉。
但是一旦拥有了这个熔炼炉,就会产生两种副产品,钢和玻璃。
绞线注:
1、钢铁之间的可靠连接是近现代才解决的问题,古代有一些简单的钎焊、铸焊和锻焊的方法,前面讲到的加钢镶焊就是锻焊,直到19世纪初才出现氧乙炔焊接。螺纹连接在中国一直没有发展起来,在欧洲,最早的螺丝钉是用来连接中世纪骑士的头盔和面罩,后来在火绳枪上也出现了螺丝钉。铆接的发明可以追溯到埃及的车轮制造业,最早的钢船就是用铆钉连接的,那是于1843年下水排水3000吨用螺旋桨做动力的大不列颠号客船。
2、中国古代工匠们采用常规燃料所能达到的最高温度基本上在1260摄氏度左右,这个温度在宋代之前就已经达到了,包括宋代青瓷在内的许多美丽瓷器都是在这个温度下烧制成功的。这个温度也是西方古代工匠所能达到的最高温度,更进一步,哪怕一百摄氏度,都难以达到。如果用学术语言说,那就是采用5000kJ/kg的煤,或者1300kJ/m3的煤气,只能将30摄氏度的空气加热到1250摄氏度。这里马林溪要采取的措施就是造一个预热器,这里用炼铁炉的废气加热空气,因为废气最少也有800~900摄氏度,用这个热废气将风箱压出的空气加热到500摄氏度,还是可能的,再将这500摄氏度的热空气鼓入炼铁炉,就可以达到1320摄氏度以上的高温。西门子马丁平炉的核心就是蓄热室。
书接上回,四月二十五日,马林溪向铁匠们提出了一系列图纸,其中工程量最大的就是新的熔炼炉,这个熔炼炉和预热室的炉壁都相当厚,达到了一尺五,很少见到这样小的炉子用这么多砖来砌,此外多出的那个预热室也是相当耗费材料,里面布满了铸铁管,加在一起铸铁管长达180尺(1层5根,共10层),而且还有许多弯头来连接这些铸铁管道,还有支架。总算下来,仅生铁就要用1000斤。
陆长天看着这个预热室的耗铁量,有点咋舌,不过想到同样消耗生铁的齿轮变速箱,陆长天恢复了平静,所谓没有金刚钻,不揽瓷器活,马兄弟上岛以来,整天与他们这些工匠混在一起,虽然所作的每一件东西都出人意表,但是那些东西确实好用,而且都能讲个道道出来,虽然自己有时听不懂,但那毕竟是有道理可讲的,比起自己的许多手艺,虽然可以非常熟练地做出来,但要是有人问你为什么这么干,就只能推到祖师爷那里,说就是这么干,这是祖师爷传下的手艺。
而马兄弟从来不下手干活,看他那双手,油光水滑的,怎么看怎么象读书人的手,但是说起怎么干活来头头是道,一件事怎么做,有什么难点,为什么这样做,都了然于胸。而且还可以将要做的东西画下来,那些图虽然看起来不如庙里的画好看,但是对于干活特别有用,加工一件东西往往包括从上向下看,从左向右看,从前向后看三张图,图上每一个变化,都有尺寸标注着,那些数字虽然好像道士的画符,但是看惯了,几是几倒也不容易弄错,有时候还有十分和百分的小数,使用操作起来倒更简单。
这些图和自己以前在林成方那里看到的船书还是很不同的,那些船书只是用字写,从哪里到哪里几丈几尺,然后附一张总图完事。具体这些东西咋做,各个部件之间的关系如何,从船书中还是很难看出来的,只有那些三年学徒四年帮做科班出来的船木匠才明白怎么做。
可是马兄弟这些图,即使是画给铁匠看的,木匠们也能看懂,而且这些图画起来更容易,自己的几个儿子和徒弟现在也开始练着画图。马兄弟还一点不藏私,不停地在旁边指点他们怎么画。
这渤泥国的工匠确实和大宋的工匠不一样。他们好像唯恐你不会,从来没有教会徒弟饿死师父的顾虑,费解,费解。自己这边就不行了,毕竟陆家铁匠也是远近闻名的,这次马兄弟希望增加铁匠的人数,本来就地招收就可以了,不过考虑到要尽量将技术掌握在陆家人的手里,所以还是从大陆找来几个姓陆的,林老大肯定明白自己的私心,不过看在多年以来自己在岛上效力的份上,才答应的。当然自己只是一个工匠,多几个少几个工匠,对于岛上的人员格局并没有什么影响。
现在有必要介绍一下四月初二以来岛上发生的其它事情了。张德成、郑三原上岛之后,先是和林成龙了解了一下岛上的财政收入情况,然后郑三原和马林溪一起协助岛上的木匠发展制造业,张德成则认真地了解现在南宋、蒙元各地的人口、商品出产、价格、税收情况,以及各地官府官员驻军情况,虽然张德成没念过几年书,但是这么多年做老板,对情报的搜集整理一直非常看重。不过林成龙在这些方面所能提供的材料并不丰富,主要还是他弟弟林成虎手下那些私盐贩子道听途说得来的,而且,林成虎只是略微认识一些绿林中人,与官府则很少打交道。
张德成对此也无可奈何,毕竟现在是南宋时期,韭山岛的这些海盗也就是一些渔民,与前世那充分发展的商业网络是没法比的。不过万事开头难,张德成在前世毕竟是从残酷竞争中脱颖而出的佼佼者,虽然现在材料不够,但他还是很有信心解决这个问题。
回想起前世与政府打交道的法子,张德成向林成龙提出去象山一趟,看看能不能打通和官府的关系,如果能够在官府里面收买一个耳目,就有了固定的情报来源,以后做很多事情都会容易许多。
林成龙也赞成这个建议,但是他对收买官吏用多少钱心里没底,在这一点上,张德成虽然刚刚时空移民到南宋,但是在前世张德成有丰富的对付各级各类政府官员的经验,看到林成龙的犹豫,张德成很爽快地说:“老林,你别担心,咱们要搞定的不是大官,是小吏,不是城门,只是门轴,和城门大而无用比起来,门轴知道的又多,价格又便宜,用我们渤泥国的话讲,叫做高性价比。”
于是到四月十五日,郑三原在木工棚的工作告一段落之后,张德成、郑三原、林光三人就开始了他们的象山之行。
象山县属于宋两浙东路的庆元府,象山县的得名在于县治北半里有一座圆耸形如伏象的山峰。到淳佑七年,象山立县已经有500多年了,从宋高宗时期开始,这里就成为出版业的中心,许多刻书匠和书商在这里刻书、贩书。
不过张德成到象山的目的不在此,他到象山来是要走“秘书路线”的,主要就是通过联系县太爷的师爷。从而达到建立初级情报点的目的。这个任务对于张德成来说还是比较容易的,张德成的面相看上去很不错,一副福相,按商贾的穿戴打扮起来,就是南宋版的百万富翁,这个模样在韭山岛上没第二个人能扮的出来。
事情办的很不错,与县衙师爷的交流也很顺利,
要说起来,这个时代的官员每日子曰诗云地背经典,再通过科举考试当官,做官之后,写写诗填填词,打发日子,基本上就是不通世务的糊涂虫。而各级政府的具体操作都是通过县衙师爷执行的,这就是所谓的“庶政”。
而这些师爷,只是吏,不是官,他们做师爷的目的就是挣钱,不论多少,有钱就行。这一类人,张德成在前世接触了很多,相当清楚他们的心理,所以虽然不太会说这个时代的官话,但是意思的表达却没问题,于是,张德成很快和象山县的钱谷师爷史湘泉相交莫逆,就差拜把子了。
然后,张德成就得到了两浙东西路、淮南东西路、江南东西路、福建路各县钱谷师爷的名单。
除了与象山师爷史湘泉觥酬交错,三个人在象山还有一项重要任务,就是在林光的安排下,与韭山岛驻象山的私盐贩子林成虎会见。
林成虎也是四十来岁,看上去与他哥哥大不相同,林成龙看上去更象一个和蔼的长者,而林成虎的面相就凶恶多了,贩卖私盐,那和造反没有多大区别,晏梦彪带着他属下的私盐贩子大闹福建路,攻占汀洲、邵武,不过就是十几年前的事情,晏头陀兵败被杀后,幸存的一些属下流窜到浙江绑架了陆长天,如果不是林成虎与那帮福建私盐贩子有点交情,陆长天也活不到现在。
给私盐贩子做首领,和做山大王差不多,镇不住的话,就要做王伦了。不过林成虎也不是一味蛮干,没有一点路数,也不会在象山这块混这么多年。
张德成与林成虎的会面是在坦率的气氛下进行的,之前,通过来往的族人,林成虎已经知道张德成他们的来历,是从渤泥国那边架着一条怪船来的。
后来族人告诉他自从张德成他们过来,韭山岛大变样了,建立起什么风车和锯床,林成方等木匠正在紧锣密鼓地造战船,准备和泗礁山方家大战。林成虎对此有点半信半疑,所谓“浑身是铁,能捻几根钉?”渤泥国虽然没去过,但是也听说过,那里现在还基本上是蛮荒之地,出来的人就算身上已经不长毛了,也厉害不到哪去,居然能驱使风伯帮忙干活,真是不能信啊!
所以这次见到张德成,林成虎也没客气,直接就问渤泥国的事情,对此,郑三原已经和三个穿越者达成一致,将他们的渤泥国重新进行了定义,地理位置基本上就在现在的澳大利亚附近。一通瞎话编下来,张德成虽然还是难以置信,但是毕竟人家来这里是帮你们林家的,而且还救了你大哥的命,怎么也没有恶意。
张德成接着就问起了象山这边的私盐销售情况,林成虎将他们的销售网络大概叙述了一下,主要就是越过天台山向婺州那边贩盐,一般来说五十人分为两组,半个多月走一个来回,一个月贩两三千斤盐。
张德成问起沿途风土民情,林成虎叹气道:“现在蒙古不停地骚扰边境,朝廷不停地加税,种田的一年到头,吃不饱饭,做生意的,动不动就被官府和买,老百姓日子就快过不下去了!……”
张德成、郑三原两人都皱起眉头听着,看来市场环境相当不妙啊!张德成又问起各个州县府城的情况,富户们平常都缺些什么,有没特别赚钱的东西可做。
对于林成虎这个刀头上舔血的私盐贩子这个问题略微有点难了,想了半天也说不出个所以然。站在林成虎后面的两个小伙子中的一位失声笑道:“二叔,你忘了,白盐换白糖,十斤换一斤。”
声音十分清脆好听。
于是张德成、郑三原都开始注意到说话的这个年轻人,只见“他”个子不高,瘦瘦小小的,两只细长的眼睛满是俏皮的笑意。
林成虎笑道:“对了,阿清提醒的好,咱们这里,红糖便宜,不过糖霜挺贵,大户人家有钱也买不到,你说,都是白白的东西,盐咋就卖不过糖呢?”
林成虎看着张德成、郑三原都盯着他后面的年轻人看,恍然大悟道:“忘了引见了,这是阿清,成龙大哥的独生女儿,我以为你们认识呢。”
林清走过来向张德成和郑三原拱了拱手:“见过张大叔,郑大哥”。
林成虎笑道:“成龙大哥没儿子,就拿阿清一直当儿子养,从小舞刀弄棒,扯帆踏浪的,女孩儿家的规矩全忘光了,呵呵,你们见过大世面,别介意。”
张德成笑道:“原来是阿清侄女,早听林大哥说起过,果然女中豪杰。”
郑三原也拱了拱手:“见过林清姑娘。”
林清歪着头瞟了郑三原一眼,学着郑三原的话说道:“林清姑娘,林清姑娘,这个称呼比较有意思,你知道吗?大家都管我叫林大姐的,你也跟着大家叫吧。”
不知为何,郑三原在林清面前觉得很不自然,心跳也加速了,听到林清揶揄他,有点不知所措,以郑三原的背景,当年在大学里面也是属于情圣一类的泡妞高手,这时居然有这种感觉,莫不是犯了时空转换综合症。
张德成看郑三原有点尴尬,便把话题扯开:“阿清刚才说到糖霜,咱们这里的糖都有什么样的?”
林清道:“咱们这里常见的糖就是些饴糖、红糖和糖霜,以白色的糖霜为最好,糖霜的价格是红糖的五倍,听四川那边的人说,他们那边还能做冰糖,是一种透明的糖块,不过从没有尝过。”
张德成点了点头说道:“三原,这回咱们就有项目了。”
郑三原也点头道:“没错,马工肯定有办法让红糖变白糖。”
张德成又接着问林清道:“阿清,咱们这附近有没有煤矿,你马大哥有几样东西要找。”
然后张德成拿出一张字条,上面写着:石墨、萤石、胆矾、明矾、皂矾、硝石、芒硝、碱面、硫磺、砒霜、雄黄、雌黄、硼砂、石膏、锡、铅、铜、水银……。
张德成将字条递给郑三原:“看看林溪的单子,他以为象山是什么地方,化学品商店?”
郑三原看了看那张单子,解释道:“马工也没指望都能找到,只要知道哪里有就行。”
林清看着他们,感到很好奇,也将字条要过来看了看,说道:“有几样东西可能能弄到,象胆矾、硝石、锡、铅、铜。”
郑三原听到林清的话,很吃惊:“可以搞到硝石?”
林清:“是啊!我们认识婺州那边的一个厢军都头,他能够搞到硝石。”
郑三原马上问道:“可以搞到多少?”
林清道:“他愿意用一斤硝石换两斤私盐,我们觉得不是很合算。”
郑三原以手加额:“两斤盐换一斤硝石,怎么会不合算。”
林清道:“那硝石又不能吃,又不能穿,只能给富人过年时放焰火,或者做个大炮仗吓唬鞑子,可不是没什么用吗?”
郑三原刚想反驳,林成虎出面了:“没事,郑老弟,赶下回去婺州的时候,给你弄百十斤硝石回来就是了。”
张德成也说道:“对,硝石这东西如果能弄到,还是要尽快弄到,咱们将来对付方老大,可能就要用到这个东西。”
绞线注:
1、主要矿物列表:
石墨:C
萤石:CaF2
胆矾:CuSO4
明矾:Al2(SO4)3
皂矾:FeSO4
硝石:KNO3
芒硝:Na2SO4
碱面:Na2CO3
硫磺:S
砒霜:As2O3
雄黄:AsS
雌黄:As2S3
硼砂:B2O3
石膏:CaSO4
2、按照马可波罗的说法,糖在元朝的时候很便宜,不过这个便宜是相对于西班牙的。
张德成郑三原等人和林成虎林清的会面就在这种愉快的气氛下结束了。之后张德成和林成虎决定将贩盐的收入拿出一部分采购500斤红糖运回韭山岛,看看马林溪是否能够将这些红糖变成白糖。
在出发之前马林溪曾经叮嘱郑三原对象山当地的煤炭资源进行了解,郑三原通过史湘泉的路子了解了一下,才知道浙江这边基本上没有什么石炭产出,在江南西路、福建路那边有一些矿,但是由于路途遥远,而且利润很低,没有人运送煤炭到这里,当地人都是通过木炭、木柴来取暖用火。
煤矿这条路堵死之后,郑三原便查找马林溪单子上的其它物品,在林光的帮助下,在一家中药铺竟然找到了不少,只是象萤石、硼砂、石墨之类的东西没有找到。
之后张德成、郑三原、林光乘船北上到庆元府(宁波)、昌国(定海)一带拜访史湘泉介绍的那些钱谷师爷,并了解当地的各种商品行情,还好,一路上风平浪静,也没有碰上海盗,到五月初一顺利回到了韭山岛。
张德成、郑三原的事情先介绍到这里,下面还要说说张昆仑这一段时间的情况,和马林溪的大刀阔斧相比,张昆仑开始时则十分低调,并没有一上来就指手画脚,这很大程度上是张德成的主意。
韭山岛的海盗武装不比前世的正规军队,这支武装力量很大程度上只是一些武装渔民,他们基本上没有什么训练,更谈不上纪律,在这两点上甚至比不上前世抗战时期的八路民兵。如果张昆仑一上来就拿出前世军队的常规训练方法对付这些武装渔民,很可能适得其反,这是不利于推动海盗武装力量发展的。而且张昆仑在这里只是一个客卿的地位,他不姓林,就算姓林,林成龙怎么样,在韭山岛折腾十来年,最后还是差点被方家帮干掉。
所以张德成给张昆仑的建议是“跟着当兵”。
慢慢观察,少说多做,逐渐确立自己的威信。
张昆仑在前世对哥哥的建议往往不以为然,不过这次到了韭山岛,每天和哥哥泡在一起,关系反而好了起来,而且张昆仑本人也很踏实。每天都和那些武装渔民泡在一起,很快就和海盗们打成一片,也学会了驾驶帆船。
由于张昆仑在武警部队中受过专门的格斗训练,所以还在岛上和渔民们切磋起了摔跤。于是我们就可以看到在韭山岛码头旁边的沙滩上,百十个精壮渔民捉对厮杀,好不热闹。
张昆仑看到大家对格斗有兴趣,顺手把自己学过的一些实用的格斗技巧也教给了大家,之后,作为球迷的他,又顺手弄起了十支蹴踘队,大家每天傍晚的时候就开始练球,并且搞起了循环赛。在此期间,张昆仑还让大家轮流担任裁判,逐渐把前世足球中的各种纪律规定引进去,各种犯规和判罚,还有什么红牌黄牌等等。借此来培养队员们的团队意识和纪律意识。
对于缺乏娱乐的岛民来说,这个新鲜的蹴踘实在是个好东西,迅速风靡全岛,不光青年人,连老年人和小孩也都参与进来,球类运动的力量真是大啊!
除此之外,张昆仑还将跑、跳、投、游泳、跳水等等体育项目也都引入进来。
并以海盗部队为基础,组成了韭山岛体育运动委员会,简称韭山体委,而张昆仑俨然就是韭山体委的主任。
这时候张昆仑已经把低调做人的警告扔到了一边,他居然别出心裁地在韭山岛多处民宅的石墙上用石灰水刷上“发展体育运动,增强人民体制,锻炼身体,保卫祖国,锻炼身体,建设祖国”的标语,并且开始对海盗部队进行队列训练,在正步行进中,喊这几句口号。
韭山渔民识字的不多,张昆仑就耐心地解释这些字都是什么意思,当然为了解释“祖国”的含义,也是费了很多口舌。
这其间也有一些识字的人来问张昆仑,比如韭山岛的师爷林成安,不过林成安不象其他渔民那么好糊弄,他一个字一个字地和张昆仑探究这条标语,林成安的国学底子令张昆仑震惊,由于郑三原不在,张昆仑感觉十分吃力,讨论结束后,张昆仑的后背上全是汗水,摔跤都没出过这么多汗。好在林成安并没想怎么为难小伙子,他只是以为这是渤泥国的诗词格律,因此和张昆仑就格律学的问题进行了一番探讨。没想到小伙子一点格律学也不懂,唐诗都没背几首,真有点对牛弹琴了,不过小伙子写的这几句话还真是挺有意思的,而且林成安也看过张昆仑的队列训练,如果一大队人抡圆了胳膊迈大步走,再将这几句词喊出来,气势还真是惊人。
虽然笔者在这里写的快,但是实际上事情的进展速度并不是那么迅速,群众运动或者运动群众都是需要时间的,期间当然还有许多其它的事情发生。
关于军事上的变革,张昆仑除去格斗之外,就是等待马林溪开发新式武器,其间他多次去和马林溪讨论到底给自己装备些什么武器。应该说张昆仑和马林溪都是苏制武器的爱好者,苏制武器的核心设计思想是“迫击炮哲学”,即设计制造简单的、火力大的、学起来快的、不容易坏的武器,苏制武器虽然对精度的要求低,但是对火力强度的要求很高,他们有一句名言:“你在战场上制造的噪声越大,你的士气就越高,敌人的士气就越低。”
基于这种思想的冷兵器没有几种,好像只有长枪,砍刀也很简单,但是舞动起来就有一些技巧和难度了。弓的掌握难度就更高了,不管是蒙古骑射还是英格兰长弓都是要从小练起的,如果用步弓兵与蒙古骑兵对射,那基本上等于送死。弩的掌握难度小了,但是制造难度较大,射程也有限,而且也难以达到火力强度的要求。
马林溪、张昆仑对弓弩虽然基本上持否定意见,不过四月初三方家海盗的那一箭,他们还是有印象的,所以弓弩还是要造的。只不过要琢磨一下造什么样子的。
绞线注:
1952年,中央人民政府主席毛泽东为中华全国体育运动总会第二届代表大会写了“发展体育运动,增强人民体质”的题词。
确定弓箭选型第一件事情就是研究弓箭的射程,在前世,马林溪看过的关于弓弩的文章实在不算少了,关于弓弩射程的说法最多,有200米的,有80米的,其中关于床弩的记载是700步,如果换算成米,那是525米,很多人对这些数据是不相信的。
为此马林溪专门搜索了一些现代手弩的资料,基本上都是钢板弩,射程从70米到100米,很少超过100米的。
到了韭山岛,这个问题变得现实了起来,在这个时代,尤其象韭山岛这样的海盗窝,远程打击武器将成为主要武器,马林溪对登船单挑没兴趣。
为此他决定先计算一下弓箭的最大射程到底有多少。在前世,作为一个长期从事桥梁设计的工程师,材料力学那是看家本领,这时候用到了。
首先要对弓箭进行受力分析,弓是人类所制造的第一件用多种材料复合而成的武器,它包括弓臂、弓弦和箭三部分,这三部分的制造各有材料。
如果对弓臂建立力学模型,弓臂可以简化为以矢线为轴的两段悬臂梁。
拉开弓弦实际上相当于在弓臂的端部施加给弓臂一个横向力,弓臂受到该横向力的作用将产生弯矩,这个弯矩引起弓臂的弹性变形,有了弹性变形就会蓄积弹性能。
当松开弓弦的时候,弓臂内的弹性能被释放出来,这部分弹性能通过弓弦转化为箭的动能,箭于是被射了出去。
这个能量转化过程就是弓箭实用的基础,在射箭的过程中,弓箭系统内部,蓄积能量的主要部位就是弓臂,弓弦也能蓄积一点能量,但远没有弓臂大,可以忽略不计。
而计算箭的初速就要分析这个能量的转化过程。
根据材料力学的能量原理,弓臂的弯曲弹性能就是沿弓臂长度对弯矩的平方进行积分,然后除以弓臂的截面刚度。
马林溪准备用窄钢板做弓臂,这个钢板的截面刚度(EI)就是钢板的弹性模量乘以钢板的截面惯性矩(截面惯性矩是十二分之一宽度乘以厚度的立方)。
然后计算人拉弓所给的力,比如说15公斤(150牛顿),然后通过省力滑轮组,将力量乘4,就得到600牛顿的拉力。
这个拉力在弓臂上引起的弯矩,要看弓臂的长度,比如设弓臂的长度是1.2米,弓弦拉满与弓臂线如果成45度角,则在箭矢线位置施加给半弓臂的弯矩为600牛顿乘以半弓臂0.6米再乘以45度正弦,便是254牛顿米。
这时要计算一下弓臂的弯曲强度是否能够满足要求,经常有将弓臂拉弯的,弓臂拉应力等于弯矩乘以弓臂厚度的一半再除以截面惯性矩,假设我们的弓臂是50毫米宽,10毫米厚,得到的应力数据就是305兆帕,一般中碳钢的极限抗拉强度就是这个数据。
然后计算半弓臂所蓄积的能量,悬臂梁端作用集中力,梁上某出所受的弯矩为集中力乘以该位置与梁端的距离,按照前面提到的弯曲弹性能计算方法进行积分,就得到弹性能。
即弓臂所受横向力的平方乘以半弓臂长度的立方再除以六倍的弓臂截面刚度。
假使这个弹性能全部转化为箭的动能,就能得到箭的初速。
箭的质量计算,假设箭头用钢一立方厘米,这是7.8克,箭杆长度0.8米,直径8毫米,按照松木密度500公斤每立方米计算,箭的总重为20克。
这样将箭的初速计算出来,就是38米每秒。
然后按照仰角45度(最大射程)射箭,可以计算得到箭的滞空时间为2.8秒,从而得到箭的最大射程为74米。
马林溪连写带算,将这一系列数字计算出来,把计算结果递给张昆仑:“怎么样,这张弓如何?”
张昆仑念到:“弓长4尺,重9.5斤,输入拉力30斤,四倍加力,滞空时间2.8秒,箭初速114尺每秒,最大射程100步。”
“好像软点,这样有效射程可能只有60步,我印象英格兰长弓能射480步!你这还是钢板弓呢,射这么近。”张昆仑评价道。
“英格兰长弓到底射多远,没射过,不过有一点可以肯定的是,我这个弓的能量输入就这些,而且这个数据和前世那些网上卖的钢弩的数据接近,应该没什么算错的地方。”马林溪辩解道。
张昆仑一看榨不出什么油水,只好退而求其次:“好吧,不过你还得再整一些硬弓出来,我劲大,你知道的,呵呵,还有,海上作战,最好有一些能射一里地的床子弩之类的东东。”
“成。”马林溪答道。
于是四月二十六日马林溪就开始了弓弩的选型分析和计算,一边算他还一边嘟囔:“这要是有Excel该多方便啊!我委屈啊!好好的微积分人家拿来算卡诺循环,我居然拿来算弓弩初速,真是要多丢人有多丢人。”
到四月二十六日下午,马林溪实在算的有点受不了了,于是拿着数据去找林成安,让他帮忙用算盘算,顺便自己也开始练习使用算盘。林成安看着马林溪的计算过程,也十分吃惊,这象鬼画符一样的东西是什么东西,害的马林溪又得把阿拉伯数字和小数重新向林成安介绍了一遍。
四月二十七日,马林溪拿了一套计算结果出来,给张昆仑献宝:
马氏钢板弓参数表
软弓:弓臂长4尺,弓臂宽1.5寸,弓臂厚0.3寸,拉力120斤,弓臂重量9.5斤,最大射程100步。(初速38m/s)
标弓:弓臂长4尺,弓臂宽1.8寸,弓臂厚0.36寸,拉力220斤,弓臂重量13.6斤,最大射程160步。(初速49m/s)
硬弓:弓臂长5.4尺,弓臂宽1.8寸,弓臂厚0.54寸,拉力320斤,弓臂重量30.6斤,最大射程339步。(初速71m/s)
床弩:弓臂长6尺,弓臂宽6寸,弓臂厚0.75寸,拉力1800斤,弓臂重量157斤,最大射程300步。箭重0.22斤。(初速67m/s)
火床弩:弓臂长6尺,弓臂宽13寸,弓臂厚0.75寸,拉力4000斤,弓臂重量338斤,最大射程393步。箭重0.39斤。(初速76m/s)
此外,参考投石机的原理,马林溪搞了一个投射装置,起名叫做“单臂炮”,即用一块长条钢板做半根弓臂,然后向下压这根弓臂的端部,然后松开端部,就可将抛射物投掷出去。
单臂炮:弓臂长15尺,弓臂宽15寸,弓臂厚0.9寸,压力1300斤,压下距离24寸,弓臂重量1178斤,最大射程1080步。滞空时间8.8秒,投射物重1斤。(初速122m/s)
张昆仑看着这张表,指着单臂炮说,这东西不错,可以当舰炮用,搞一个三联装,一下扔三个火球过去,那可够敌船喝一壶的。
不过这时马林溪和张昆仑都还不知道,已经有人为他们准备好硝石了。
绞线注:
1、计算过程中,没有考虑弓臂的能量损失,也没有考虑风的作用和空气摩擦力。计算可能会有问题,大家如果看到有问题,还望及时告知,免得兄弟出丑。
2、在上面的计算中,钢材的屈服强度一律按310兆帕计算,这个强度是比较低的,上述弓弩炮都用到了这个值,再加力,弓臂就会发生塑性变形。
3、森林弩,这在网络上有卖,长0.82米,宽0.53m,净重4.6kg,拉力38kg,最大射程80m,精确射程50米。
4、在上面计算中可以得到以下结论:a、弩的刚度越小,所能蓄积的能量越大;b、弩的刚度越小,所能承担的拉力越小;c、箭的重量越大,射程越小(不考虑空气阻力);d、普通钢板用作弓臂材料不是很合适,反而是一些纤维化的材料更适于用作弓臂材料,因为这些材料刚度小(弹性模量小),但强度大。比如英格兰长弓所用的紫杉。
关于远程武器系统,马林溪和张昆仑确定了弓弩的型号后,就开始为生产做起了准备,现在岛上基本没有什么远程武器,所以加工刻不容缓。
关于熔炼炉的事情,由于马林溪的热交换器方案耗用生铁较多,难以实行。而且对这种预热方式的热交换能力有多大也没有多大把握,中间涉及到的管道密封等问题也不是能够等闲视之的,在现在一穷二白的形势下还是应该选择尽量简单可靠的方法来实现预热目的。
于是马林溪绘制了一张蓄热室的结构图,这个的原理就是砌筑两个一边连接熔炼炉一边连接风箱的蓄热室,蓄热室内用砖砌成一个个的格子。在这两个蓄热室中间连接风箱的三通位置设一个换向阀,熔炼的时候先向一号蓄热室内鼓入冷空气,冷空气进入炉膛燃烧,燃烧的废气通过二号蓄热室排出,在排出废气的过程中,二号蓄热室的砖格子被加热。
20分钟之后,调整换向阀,改向二号蓄热室鼓入冷空气,冷空气在穿过砖格子的过程中被加热,然后成为热空气进入炉膛燃烧,这时炉膛的燃烧温度就被大幅度提高了,之后,燃烧后的废气排入一号蓄热室,一号蓄热室又开始蓄热。这个过程不停地循环,从而达到预热冷空气的目的。
陆长天看到这张图纸,已经不怎么惊讶了,在他看来,马工是鲁班转世,有通天彻底之能一点也不新鲜。他陆长天只要跟着干就成了。
然后,马林溪又跑到盐工那里,这时,木匠们正在给盐工安装盐工风车。
马林溪给自己的盐工浓缩设备起名为“立体蒸发制卤装置”
这个风车是动力来源,主要是用来将海水提起。即将风车当水车用,这个是荷兰围海造田的法子。
风车建立在海岸上,在沙滩上挖出一丈多深的坑,由于离海较近,海水很快就渗进了坑里,盐工们从远处山上用船运来石块,然后将石块填满沙坑,以此作为基础,再在此基础上,建立风车。同时按照涨潮时的水位从海边挖一条水渠引海水过来,作为制作卤水的水源。
在风车的旁边修建一座一丈宽五丈长两丈五尺高的木屋,木屋的上层在接近屋顶的部位修造一层有千分之四坡度的平台,这个平台上面是一道一道长长的半圆水沟,水沟之间留有空隙,如果卤水提升过快,就会从这些空隙漫出去。
在水沟底部隔半尺挖一个小孔,小孔中插着长两丈的竹条,卤水就顺着竹条成水滴逐渐流下,竹条十分密集,有两千条之多,为防止竹条互相纠结,用绳子将竹条之间绑成网片。
竹条上的卤水落入下层基盘,再汇流至下层卤水槽。
下层卤水槽将卤水流至风车下面,再用风车将下层水槽中的卤水提升至上层平台。如此反复循环,以提高卤水浓度。
木屋不设围墙,其朝向为韭山岛的盛行风向。
在前世这样的浓缩器因为提水装置耗电量太大而被废止,马林溪现在没有电,也就不存在耗电的问题,但是对于韭山岛,四季盛行大陆风和海岛风,只好劳风伯大驾帮忙推动风车提水了。
这个装置有以下优点:
1、在雨天也可以收集卤水。
2、除去建造浓缩室、风车房,基本上不需要人去干什么活。
一下子,15个盐工突然之间有11个人没活干了。(剩下的4个人中2个人负责看管风车,2个人负责煮卤结晶)
盐工领班林成福有点无所适从,以前他们15个盐工,只要不下雨,都要在大太阳下面挑着水桶在海滩上忙碌。现在,按照马兄弟的方法,他们似乎再也不用去挑海水了。
节约下来的11个盐工中的10个去当了木工,1个去当铁工,这样木工增加到了20个,铁工增加到了10个。
不过煮盐的工艺还被保留了下来,但是马林溪对煮盐工艺也进行了改进,那就是按照以前在一本书中知道的一项窍门,在煮盐过程中加入皂角的粉末,从而在滚开的卤水中产生大量的泡沫,这些泡沫可以吸附卤水中的食盐小晶粒(絮凝卤水中的散晶),并促进食盐结晶的成长,这项发明从明朝时候开始广泛使用,并在《天工开物》中有记载。
燃烧柴草所得的灰烬过去都被铺设在沙溜下以吸附盐分,现在不用沙溜收集卤水了,这部分灰烬按照马林溪的要求集中到了一个地方,这是一间位于盐工风车旁边的独立仓库,里面有一盘连接着风车的磨盘,用这台风磨将柴草灰烬进一步磨成粉,然后在水中溶解,过滤,结晶,就得到了一种白色的粉末,大家都知道,这是碳酸钾、氯化钾和硫酸钾的混合物,也叫三钾盐。后来这种天然碱的原料供应又扩大到了岛上各家烧饭所剩的灰烬。
有了碱,我们知道会有很多新东西出来,比如肥皂,比如水玻璃,比如…。
同时对残余卤水也开始进行处理,这种处理是通过熟石灰溶液进行的,将熟石灰投入淡水,然后将石灰水投入残余卤水,将会产生一种沉淀,搜集这些沉淀,就得到了一种马林溪认为很重要的东西,氢氧化镁。
耐火材料中,分为酸性、碱性和中性三种。
现在韭山岛上的硅藻土以二氧化硅为主,算是一种,即酸性耐火材料(硅砖)。
还有一种,即以石墨、三氧化二铝、三氧化二铬为主的中性耐火材料(高铝砖)。
最后一种是以镁和钙为主的碱性耐火材料(镁砖)。
马林溪知道在前世,中国从海水中提炼镁一直没有形成工业规模,世界上只有日、美、英做这方面的工作,大概一年产270万吨左右。
而氧化镁是重要的耐火材料,在中国这个铁矿石磷含量很大的国度里,必须用碱性耐火材料建造熔炼炉。
而氧化镁的耐火度又非常高,对于含氧化镁80~88%的镁砖来说,可以耐2000摄氏度的高温。这个温度是硅砖、高铝砖所不能达到的。而中国的主要镁砖产地又在辽宁,远水不能解渴,
绞线注:
1、张之洞1890年在汉口炼钢,从英国定购炼铁炉,英国人向中国人要铁矿石和煤炭的成分,张之洞说:“以中国之大,何所不有,岂必先觅煤、铁而后购机炉?但照英国所用者购办一分可耳。”结果英国人送来了一套酸性转炉,致使汉口铁厂所炼钢铁中磷含量超标,易脆裂,后来长达6年都没有炼出合格的钢。
2、1000克海水里面有1.3克镁。海水中的镁以氯化镁形式存在,氢氧化镁基本不溶于水。
3、白云石里面也含有一定的镁,虽然没有菱镁矿多。后文将出现的根据地有一定量的白云石资源,能够解决耐火材料的问题。
经过一段时间的调整,木工、铁工、盐工都开始紧锣密鼓地忙起来,陆长天、林成方、林成福几个首脑人物每天早上和马林溪一起开生产会,互相协调对方的工作过程。木工们在完成盐工风车后,便利用林成龙从大陆运来的木材开始了造船的准备工作,这个主要是按照船型剖木板,虽然在前世马林溪对帆船十分有兴趣,并且对宋元时期的船型曾经进行过专门研究,但船舶是对安全性要求很高的东西,不是随便看过一些书就可以指手画脚的,所以他决定先看看再说。
铁工们则按照马林溪的安排分为两部分,一部分帮助林成方他们造船,另一部分则继续研制车床零件、各种加工工具及新型熔炼炉。对于古代造船来说,虽然是木船,但是其中也涉及到很多铁工的劳动,比如船舶的那个大铁锚以及各种铁钉。
然后便是盐工,盐工现在缩减到了4个人,主要掌管盐的生产,并且捎带着提取氢氧化镁和碳酸钾这样的副产品。由于现在还没有提取足够的天然碱,所以诸如肥皂、碱性坩埚这样的产品就只能暂时押后再说了。不过可以肯定的是,盐工们将来不光会生产肥皂,他们还会生产很多其它的东西,在马林溪看来,虽然现在盐工只有4个人和一间浓缩室,但将来他们会逐步发展成一家联合化工企业。
会后,大家各就各位,开始干活了。
马林溪跟着林成方去看造船,就在前两天,林成龙从象山那里运来了大批木材,包括樟木、杉木和松木,足有五百多根,还有桐油、黄麻、白麻、棕毛、蛎壳等各种材料。自从上次被方家海盗打劫并巧遇张德成等人,林成龙改变了一直以来和为贵的政策,开始注重武力的发展,并将多年以来的积蓄拿出来买材料造船。
木工们要造的船是一艘三桅木帆船,在林成方那里,马林溪看到了一本厚厚的船书,上面林林总总写满了用工和用料,并且还附有一些部件的示意图。林成方当初曾经在杭州的一家船场干过活,后来东家被官府和买了一艘刚建成的大海舶,破产了,林成方本来想回家种地,但是居然被官府抓到一家官船场干活,名曰和雇,实际上就是白干,手上还烙了印,后来,想尽办法才算逃了出来,回到了家乡,又不敢露面,怕被抓回去,后来被林成虎知道了,于是搜罗到韭山岛上做起了木工领班。这次听到林成龙决定造船,于是按照自己过去在船厂中学到的东西,编制了这本船书出来,让林成龙按方抓药,采买材料。
林成方设计的这艘船有9丈长,3.6丈宽,1.5丈高,马林溪粗略计算了一下满载排水量,大概有60吨。为了建造这艘船,林成龙动员岛民在东山旁边一处坡度比较大的沙滩上建立了一座船坞,先挖出一条10丈长,5丈宽,1.2丈深的水渠,四面砌筑石壁,然后将水排空,船只就在这条没有水的干渠内修建,待船只建成,再将水放入,船就可以驶走了。
从林成方的船书看,这艘船内部用12道舱壁分为13个水密舱,大约平均2米就有一个水密舱,水密舱是中国古代帆船区别于西方帆船的重要特征。在水密舱壁与船外壳相交之处设置有樟木制作的肋骨。
在船只的第二、六和十三舱设置有三根桅杆,桅杆立在桅座上,桅座是一块固定在舱壁和船壳上的大樟木,上面有两个方孔,方孔内插入桅夹柱,再通过桅夹柱就可以固定桅杆了。
中国式帆船的桅杆普遍是可以眠倒和拆卸的,林成方这条船也不例外,林成方为此在桅座上设置了转轴并在舱壁上留下了搁置桅杆的方孔。
按照林成方的说法,船只是从第七舱开始建造的,在铺设樟木龙骨之后,将先建造第七舱的两侧舱壁,然后在舱壁之外装设肋骨,再建设第六舱、第八舱的舱壁和肋骨,舱壁、肋骨安装之后,安装隔舱之间的船壳板以及内部结构,船壳板为三重板结构,板的宽度都在1尺左右,但厚度略有不同,内层板为2寸厚,中层板和外层板都是1.5寸厚,这样三层板通过不同样式的钉子钉连在一起,紧贴交错布置,既能逐渐弯曲形成船只的V形型线,又能达到密封、防腐的目的。
不过林成方这艘海盗船的船壳总厚度达到了5寸,还是令马林溪很吃惊,马林溪记得那艘前世70年代出土的排水四百多吨的泉州沉船的三重船壳板也不过6寸厚,看来林成龙为这条船还真是肯下工本。
此外,在船壳外侧,水线之下还设置有梗水木,那是一根直径半尺的半圆木,用来防止波浪对船只的摇摆,马林溪知道它还有个名字叫做“减摇龙骨”,据说直到1800~1825年才在西方帆船中使用。这个梗水木是在一艘宁波宋船中发现的,韭山这里属于庆元府,林成方看来也会这招。
应用在林成方这条海岛船中的先进技术还有平衡舵,虽然省力有限,但也还是平衡舵。基本上可以认为林成方这条海盗船集了宋代航海科技之大成。
按照林成方的船书,船员可以居住在各舱中,短期航行,住百十人没什么问题,同时在船的两侧为压舱石留出了位置,船的厨房位于后舱,
作为对黑吃黑的防御,林成方在船面上设置了一片大渔网,防止敌方登船。其它的进攻或者武器设施基本上就没有了。
马林溪看着这艘真正的宋船,心里琢磨着,不知什么时候能够把这艘船变成一艘风帆战列舰。为了这个目的马林溪于是向林成安提出了自己的建议,即在两侧船舷的六个位置上留出足够放置1000斤铸铁火炮的地方,在每个炮位下局部加厚甲板和船壳板,并且增设两道横梁和两道肋,以免火炮的后坐力对船造成损坏。
林成方对马林溪的这个改动有点莫名其妙,倒不是因为这增加了多少工作量,而是因为船只已经很结实了,就算狂风巨浪也未必能够奈何他这条船。但是马林溪居然认为他能够在船上安装一个能给船巨大推力的东西。什么东西能有这么大力气,海龙王吗?
不过出于对马林溪权威的尊崇,林成方还是答应了下来。
绞线注:
1、关于帆船的工程量抄的《龙江船厂志》里面的战座船。由于是明代的资料,所以没有海船,其它关于帆船的资料来自在泉州和宁波的宋船考古。
2、明代战座船工表:
四百料战座船2487工1分,74两6钱1分
船木作855工
锯匠250工
装修作365工
雕銮作79工
锯匠40工
艌作343工6分
铁作195工5分
上铁作17工
蓬作89工
索作62工5分
缆作18工5分
油漆作66工5分
五墨作30工
旗作9工5分
鼓作5工
蛎壳作47工
缨作2工
旋作5工
染作4工
摆锡作3工
双线作6工
3、明代战座船料表:
这艘四百料战座船的总材料量是:
船木作:
楠木并板枋共单板:1083丈6尺4寸6分2厘
杉木并板枋共单板:278丈1尺6寸6分
松木单板:150丈2尺8厘9毫
头大桅用杉木:2根
橹用杉木:8根
蓬秤杠用杉条:4根
招杆用杉木:1根
水戗用杂木:2根
撑槁用杉槁:16根
五方旗杆用杉槁:16根
舵杆用榆木:1根
舵牙、关门棒用檀木:2根
装修、雕銮二作:
杉木并连二枋共单板:275丈7寸3分4厘
楠木单板:13丈2尺3寸
艌作:
桐油:700斤
黄麻:700斤
石灰:1400斤
铁作:
熟铁:若干
煤炭:若干
上铁作:
熟铁:若干
炭煤:若干
蓬作:
青茥竹:400根
黄藤:50斤
棕毛:80斤
索作:
棕毛:770斤
黄麻:240斤
白麻:30斤
缆作:
青水竹:700根
油漆、五墨二作:
桐油:100斤
三碌:1斤
合碌:1斤
靛花青:3两
铜青:6两
藤黄:2两
银朱:2斤
花粉:23斤
墨煤:12斤
水胶:12斤
黄丹:3斤
密陀僧:4两
瓦灰:2斗
白面:10斤
红土20斤
旗作:
白绵布:15匹1丈7尺
黄生官绢:7匹
黄丝线:7钱
青丝线:1两1钱
鼓作:
生血水牛皮:1张
樟木:1段
蛎壳作:
蛎壳:72斤
毛竹:2根
缨作:
生净水牛皮
红鹿皮
白麻线:6两
红缨:12斤
黑缨:12斤
旋作:
桅柄玲珰
稍亭宝珠:1个
缨头葫芦顶:14个
宝珠:14个
染作:
槐花:1斤
明攀(磐):1斤
靛青:12斤
五倍子:1斤
苏木:2两
搀缸灰:20斤
摆锡作:
花锡:1斤
猪油:1斤。
虽然韭山岛的这艘新战船进行了很多简化,不过样子和当时的船还是相象的。
4、平衡舵是最早发现于天津静海宋船考古。
到五月初一,张德成、郑三原和林光三个人回到了韭山岛,同时还带回了一大堆东西,其中包括马林溪要求的一些药物以及被张德成认为是第一桶金出处的500斤红糖。
这时马林溪正在铁匠铺里面看铁匠们加工四爪单动卡盘。在前两天,陆长天按照马林溪的图纸搞出了第一张钢板弓,然后他们便到海滩上试弓,但是很不幸,箭的最大射程只有100步不到。
一边正在指点徒弟们造船的林成方看到后哈哈大笑:“老陆,弓箭是我们木工的行当,你们铁工凑什么热闹。”
然后林成方点手叫过来两个徒弟,从木料中抽出几根一人高的老毛竹片,随手弯了弯,然后让两个徒弟将这几根竹片用绳子捆在一起,再在竹片端部开槽,绷上弓弦,最后张弓搭箭,嗖的一声,箭远远地飞了出去。有将近200步。
然后林成方笑着问陆长天道:“如何啊?老陆,你那钢板弓不行吧。”
马林溪在旁边看着咋舌,陆长天则一副不服气的样子:“这弓现在是射的远,你绷着弓弦别卸,过十天半个月,看看是不是还能射这么远?俺这钢板弓却不管啥时候,都能射这么远。”
马林溪听着好笑,心中暗道:“老陆还真是有意思,一下子抓住了竹木料的软肋,这个弓弦绷在弓臂上,相当于给弓臂一个力矩,在这个力矩作用下,弓臂内的纤维组织会逐渐发生错动位移,以便降低力矩所带来的应力,过去考工记里面记载的种种繁琐的加工工艺,其目的就是要降低弓臂的应力松弛,而自己前世在桥梁工程设计里面,管这个叫做预应力松弛损失,连高强钢丝都会松弛的!”
“高强钢丝!高强钢丝!”马林溪突然间想到了一些什么,不禁自言自语起来。
陆长天和林成方则好奇地看着他,马林溪马上意识过来,摇摇头笑道:“刚才走神了。成方大哥,你这个弓真不错,老陆这个弓还得改进。对了,咱们这艘战船啥时候能够下水啊?”
林成方扳着手指算了一会答道:“要放到以前,这艘船没有2400个工日肯定完不了,以咱们现有的人手,得4个月。不过现在咱们有了风车、轮锯、轮刨。象剖木板这样的活,干起来比过去快了许多,而且象索作、缆作这样的活也可以借助风力,他们铁工的活有了风车肯定也会加快,这样算下来,可能最后用不了两个月就能完工。”
马林溪对这个速度并不太满意,不过想了想,还是不要把工期卡的太满,顺其自然吧。木工他们自己肯定不会偷懒的。于是点了点头,说道:“多注意安全,有麻烦事,咱们生产会上一起商议解决。”
这句话,马林溪在铁科院做科研时从导师那里学来的,每次确立方案准备开始试验的时候,导师都会这样叮嘱大家,后来加入张德成的团队,轮到马林溪这个总工说这句话了,那时这句话是对张德成手下的工长们说的。如今到了宋末,还是这句话。
而林成方却是第一次听这话,感觉很不一样。过去在杭州的船场,不管是师傅、场主还是东家,从没有人以这种平等的口气这么客气地和他们这些工匠说话。
想当年杭州船场几百个工匠之间等级差异很大,做普通工匠的,只要缩起头来干活,墨守陈规就可以了,而现在,马林溪居然号召大家一起开动脑筋想办法,不同工种之间也开始互相渗透。自己的几个徒弟甚至跑到林丰、林年那里去学铁匠绘图。笑话,他们铁匠什么时候会绘图了,还不是跟着马林溪学渤泥绘图法画他们铁匠的零件,不过那个渤泥绘图法确实不错,就是规矩多了一些。唉,不想这些了,还是赶紧干活吧。
这边,马林溪和陆长天回到铁匠铺继续他们的车床攻坚战。陆长天准备用生铁铸造一套四爪单动卡盘。本来马林溪准备走三爪定心卡盘的路线,不过考虑到将来要加工的工件很可能就是一些毛坯,最后决定还是采用可以手动找圆心,使用更为灵活的四爪单动卡盘。
马林溪的四爪单动卡盘的卡盘体是一块外径12寸,内径3寸,厚4.2寸的圆环。卡盘体的尾部凸出,外有螺纹,内为圆锥孔,通过键销与齿轮箱输出轴的圆锥头连接,然后通过一个有内螺纹的厚壁筒将四爪卡盘固定在齿轮箱的输出轴上,这种固定方式的紧密程度当然不是原先左一个木楔子,右一个木楔子可比的。
卡盘体的头部有四道凹槽,这四道凹槽内卡着四块卡爪,卡爪有半圈内螺纹,与凹槽内的四根调整螺杆啮合,当通过方头螺丝刀转动这四根调整螺杆时,四块卡爪便沿着凹槽向前移动从而卡住工件。
这中间的难点是那四道凹槽,因为需要卡住卡爪,所以每道凹槽里面要有两条凸出的肋,这个用磨床基本上没法加工,只能用锉刀小心地锉出来。
陆长天将卡盘体铸造出来的时候,也留出了这几条凹槽和相应的凸出肋,但是很粗糙,之后又按照马林溪介绍的热处理方法将其处理成灰铸铁,然后陆镇山便趴在卡盘体上慢慢地锉了起来。林丰和陆长天则开始制造调整螺杆和卡爪。由于有了丝锥和扳牙,这两样东西做起来倒也不是很费劲。
这时,张德成他们回来了,马林溪于是从铁匠铺出来,去码头上迎接。
船上的东西不少,最显眼的是那五百斤红糖,还有一些马林溪要的化学药品和材料。
郑三原兴高采烈地拍着马林溪:“马哥,看看我们带了些什么东西回来?”
马林溪伸手蘸了一点红糖尝了一下:“咱们张总准备造白糖了?”
张德成这时也走了过来:“不错,在象山那边,白糖供不应求,咱们如果能用比较低的成本把白糖搞出来,肯定能够赚上一大笔。”
这时林成龙和林成安也走了过来,林成龙笑道:“老张跑了一趟象山,居然就找到了发财的路数,实在可喜可贺,这一段大家都忙的厉害,今天一起喝酒给老张接风。”
于是到晚上,林成龙、林成安、林成方、林成福、陆长天、张德成、马林溪、张昆仑、郑三原这几个岛上的首脑人物,就聚到一处吃起了海鲜。
席间,谈起了这一段时间来岛上的生活变化,公推马林溪居功至伟,以林成龙为首,大家你一杯,我一杯,开始给马林溪敬酒,马林溪当然盛情难却,很快舌头就大了起来。
大家也提起了下面的发展方向,于是张德成提出了他的三条腿走路法。
一条腿继续私盐贸易,这个是当前的主业,不能放弃,而且由于有了风力卤水浓缩装置,盐的产量大幅提高,成本则大幅降低,盐的利润率更高了。
第二条腿是加紧建造战船和相应的武器装备,这个是安全的根本,不能松懈,同时林成虎已经准备运硝石过来,所以也可以开始准备制造一些火药武器。
第三方面则是提纯白糖,这是新的经济增长点,虽然私盐的利润不错,但贩卖私盐毕竟是提着脑袋过日子,很容易出危险。如果能够找到一些利润又高,风险又小的项目,当然值得出手做一下。而且由于富贵人家对白糖的需求,还可以用白糖进一步打通官府,争取更有利的地位,这个对今后的发展也是必须的。
张德成不愧是当老板的料,一通分析头头是道,大家都点头称是,尽管有几个人怀疑没有那么容易把红糖变成白糖,但马林溪是鲁班再世,没什么做不出来的,个别的怀疑论者也就闷声发大财了。
提纯白糖这件事最后着落在盐工领班林成福身上,林成福也没客气,立刻向林成龙提出加人干活,四个人煮盐已经很紧张了。
林成龙看了看马林溪,问道:“这提纯白糖要多少人呢?”
马林溪醉眼惺忪,大着舌头答到:“用不了几个人,不过林当家如果有手脚机灵脑子麻利的人,多给成福大哥派几个,过两天硝石要是来了,咱们还可以让这几个人接着配黑药。”
绞线注:
1、关于竹片试弓的一段来自书友yuming1975的实践,这里向他致谢。
2、书友yuming1975的原文:“做过一把竹弓,用十年老毛竹几片叠合的,射程在箭杆没有填土下,只有30米左右,填土塞实后有近2百多米的最远射程。这把用毛竹做的弓,大概有1.8米长,那个时候六年级,我1.7米高,整个弓比偶高。以前做过几十公分的小弓,但射程太进,没有意思再搞个大弓。弦是麻绳和棕绳混在一起搓的,钢丝也试过,不理想。那个弦一碰到水就差了。箭杆是南方最常见的小圆竹做的,填上土应该也有一斤以上了。太轻的只能射非常短,那个时候试过几种材质的,木杆的也不如竹竿填土射得远。偶是站在土丘向上30-和45-间的角度射的,那个要有经验的,45-下面点射得最远。钢板蓄能不如竹木好,偶老爸说过枣木还要好,只是拉不动。一般这类弓是要保养的,一定时间后性能变差好多。其实有效射程应该是在一半多点,再远是没有什么力道的。”
五月初二一大早,马林溪和林成福找了一摞白瓷碗,几块木炭,到了盐工的仓库,找出那五个装红糖的麻袋。从一个麻袋里面舀出一碗红糖,拌成一碗红糖溶液,然后将木炭砸成碎末,扔到溶液里面,搅拌,按照马林溪的想像,木炭里面的微细毛孔应该能够吸附红糖溶液中的一些杂质,但是搅拌了一会,溶液的颜色只是略微有点变淡,看来,木炭和活性炭还真不是一回事。
我们的马工盯着这碗红糖溶液,有点发傻,这时林成福说,不行咱们用黄泥浆试试,听说南边是用这个做糖霜。
马林溪喃喃说道:“黄泥浆、黄泥浆,那是天工开物的法子。”
林成福接着说道:“不行就用白泥浆,我看原先用来烧砂轮的那个白泥不错。”
马林溪道:“那个白泥可能是磨细的砂子,要想吸附红糖溶液里面的红色还是要用毛细孔多的材料,不过也可以试试。”
于是两个人从铁工房里面搞了一些白泥过来,将这些白泥扔了一些到红糖溶液里面,然后搅拌起来,没有一会,红色就便淡了。
马林溪心中疑惑,看来这个白泥肯定不是普通的细砂,那会是什么呢?难道这就是传说中的硅藻土,如果是硅藻土,那可赚大了。
之后的事情就简单了,马林溪让陆长天帮忙做了一个简易离心机和一个简易过滤器,离心机实际上是一个锅,不过中间装了根转轴,通过轴的转动,可以将红糖溶液中的残余糖蜜分离出来。
而过滤器则是一个圆筒状的东西,圆筒底部打了许多孔,分别垫上丝绸、细布和粗布,在粗布之上则是一层硅藻土,将经过离心机分离的红糖溶液加入这个过滤器,然后通过一个带有杠杆的活塞压下,将红糖溶液压缩过滤。在通过硅藻土过滤的过程中,红糖溶液被脱色从而得到透明的糖溶液。
然后便是对白糖的结晶,这个过程和盐的结晶过程不同,为了避免温度失控造成白糖的氧化变色,采用了水浴的方法,从而得到高浓度的热糖溶液,再冷却结晶,便得到了糖霜(白糖)。
叙述起来很简单,不过直到五月初四,才得到了第一批三斤白糖结晶。
但是这些白糖来的正是时候,因为第二天就是端午节了。
所谓:
五月五,是端阳。
门插艾,香满堂。
吃粽子,蘸白糖。
龙船比赛喜洋洋。
五月五,食五黄(黄鱼、黄鳝、黄瓜、黄豆芽、黄酒),
天中五瑞(菖蒲、艾草、榴花、蒜头、龙船花)虎称王。
钟馗挂在大墙上,
蝎子、蜈蚣无处藏。
在五月初四这天,林成虎、林清等长期战斗在象山贩卖私盐第一线的“山贼”头目回到了韭山岛上,林家众人一年也见不了几面,就更显热闹。
不过这次回到岛上的山贼看到了太多不一般的东西,首先就是三座巨大的风车。
虽然木工、铁工和盐工三大工种的工匠们都放假回家了,但是矗立在他们工场处的风车却还是不紧不慢不舍昼夜地在那里转着。
好奇之心,人皆有之,我们的林清姑娘可不是一个好相与的角色,叔叔大爷一通叫,于是诸如锯床、砂轮机之类的机器就又临时运转了起来。
一切只为讨大小姐欢心。
此外,张昆仑的蹴踘赛也吸引了“山贼”们的注意。十几个精壮小伙在插旗划线的平缓沙滩上赤脚围着一个绳编球大呼小叫地追着,那真是要多热闹有多热闹。
象山来的“山贼”们在旁边看着十分艳羡,很快也加入到蹴踘队中踢了起来,但由于第一次接触,甩空脚的情况时有发生。张昆仑则在旁边指导这些新球员怎么盘带、过人和射门。提到射门,张昆仑非常思念前世那种可以充气的皮球和大脚开球的感觉。但在这韭山岛上,基本没有可能找到合适的皮革材料,更别提如何充气和密封了。
就在张昆仑担任象山蹴踘队临时教练给“山贼”们讲解技巧和规则的时候,一双细细长长的眼睛定在他身上移不开了,这双眼睛的主人就是林清。
如前文书所述,林清是林成龙老大的独生女儿,一直以来是林老大的掌上明珠,从小就当男孩子养的,后来还跟着叔叔林成虎学了一身的武艺。那基本上是当未来岛主培养的。
不过姑娘毕竟是姑娘,长大了还是要嫁人的,岛上的异姓人家本来就少,能入林老大眼的后生基本就没有,按照林清母亲的意思,就想到象山找个财主的公子,但是有哪个财主敢娶一个私盐贩子的女儿做媳妇呢!一年大,二年小,结果迁延到19岁林清还没有嫁人,成了老姑娘。
而且林大小姐还是一个犟脾气,周围的小伙子她没一个看得上的。后来在岛上实在受不了母亲的絮叨,就跑到岸上与叔叔做伴,贩起了私盐。
前些日子,听岛上来的人说,父亲被方家的人追杀,不是几个渤泥商人搭救,就没命了,林姑娘还真是担了好大一个心。后来在象山见到了那几个渤泥商人中的张德成和郑三原,觉得这些人确实很不一般。
这次回岛过节,没想到就看到了这个蹴踘比赛,听几个堂兄弟说,这比赛都是那个叫张昆仑的大个子搞起来的,虽然规则很烦复,但是却很好玩,大家在踢球过程中,要注意观察,互相配合,寻找对方阵形中的漏洞进攻,和战阵有很多共通之处。
听堂兄弟说,那个大个子和原先在象山看到的张德成是兄弟俩,没想到那样一个一团和气的人,会有这样一个剽悍威猛的弟弟。
绞线注:
1、木炭不是活性炭,活性炭是经过活化处理的木炭。活化处理是在850摄氏度下用水蒸气处理。不过马林溪基本没可能获得这么高温度的水蒸气。
2、天工开物里面是用黄泥浆淋下处理糖浆,去除颜色和气味,从而得到白糖,明朝人管这种白糖叫洋糖,宋应星在洋糖旁边特别加了一句注:“西洋糖绝白美,故名。”需要指出的是,马林溪的硅藻土压滤机很可能不能实行或者效率很低。
3、宋朝朝廷追屈原为忠烈公,并把五月五日定为端午节,晓喻全国纪念屈原。
4、安排一段三角恋爱,然后郑三原就可以远走台湾了。
林清的出现,让韭山岛一众非林姓小伙子都变得十分亢奋,所谓异性相吸,古今相同。
张昆仑也注意到了林清的出现,不过张昆仑高中毕业之后一直在部队里面混,那里女生少的可怜,张昆仑基本上没有机会,后来哥哥逼迫他参加过几次相亲,但都不成功。这次莫名其妙到了南宋,据说古代的姑娘们都谨守三从四德,一个个大门不出二门不迈,现如今,连相亲都没机会了,看来只能是父母之命媒妁之言了,自己的哥哥前世不能包办自己的婚姻,今世他长兄如父,自己无论如何是难逃他的魔爪了。
这次指导象山来的林家兄弟踢球,冷不丁向球场边一瞥,居然看到一个双发垂髫的姑娘远远地观看着球场上的比赛,张昆仑心中一震,脚下运球的功夫虽然没有马上变形,但是和象山众人的交谈间也不禁有点心不在焉。象山的几个小伙子都是察言观色惯了的,于是盘带的时候,一个哥们飞起一脚,将球向林清那边踢去,然后小伙子们哄笑一声散去,只留下林清和张昆仑。……。
端午节就这样快乐地过去了。
端午节后,林清留在了韭山岛,没有再去象山。
岛上的生产工作又紧锣密鼓地开展起来,30个十几岁的精壮后生被从渔民和农民中挑选出来,作为学徒补充进木工、铁工、盐工的队伍里面,岛上的工人总数从34人增加到64人,铁工增加到12个,盐工增加到10个,木工则达到了42个。
铁工的车床攻坚战又一次接近了试车的关口。木工们的战船更是忙的一塌糊涂,船坞边上堆满了各种各样的材料,林成方的喝骂声已经变得嘶哑,不过他的精神倒是越忙越旺。
而盐工们则更加了不起,林成福在原先房屋式浓缩室的基础上搞出了一道20丈长曲径回廊般的墙式干燥室,这样不仅可以充分利用风的干燥作用,还可以利用阳光的热量,于是盐的产率大大增加了,从原先的一个月3000斤盐达到了现在的一个月15000斤盐,但是燃料缺乏的问题也凸现了出来,林成福于是又用片石砌筑起了一个9平方丈的蒸发池,在阳光好的日子放浓卤水晒盐,后来这个蒸发池扩大到了100平方丈。
由于这样得到的粗盐的品质不是很好,杂质含量高,在马林溪的指导下,开始对晒盐进行淘洗,为此专门制造了搅拌机,并将原先的离心机进一步扩大用于洗盐。这样得到的盐雪白耀目,十分讨人喜欢。
此外,马林溪将自己前世准备的冰糖工艺也介绍了出来,那是将白糖溶于水成为浓度很高的溶液,然后按照每1000份加2份的比例加入豆浆,之后水浴加热一段时间进行清净。
之后对糖溶液继续加热浓缩,这个加热的过程比水浴的难度还要大,要掌握好火候,马工的办法是制造一个中间有空间的凹形密闭容器,容器在外界只外露一根细铁管,铁管上加一个很重的带横向圆孔的铁套做盖子,马工管这个叫做压力锅。在锅下面起火,然后锅里面就会产生蒸气,蒸气只有达到一定的压力后才能顶起盖子从套子的横向圆孔排出。这时在容器的凹形中空部分放置盛有糖溶液的容器,容器下部和周围从压力锅得到热量,上部则加有软木厚盖保温,只通过一个细管向外排出水蒸气。待浓缩进行的差不多了,将糖溶液取出静置10天,最终得到冰糖。
得到冰糖的那天,郑三原弄了很大一块去讨好林清,不巧林清正和张昆仑在下棋,下的居然是跳棋。郑三原俨然一个大灯泡,十分没趣,回来后蔫蔫的,没有精神。马林溪前世有过单相思和失恋的经历,看到郑三原的样子,也没什么可劝的,于是说道:“三原,兄弟前世记得有一南宋的哥们写过一首诗,里面说道‘男儿西北有神州,莫滴水西桥畔泪’,不知这哥们现在还活着吗?”
郑三原自然明白马工话里面的意思,没好气地说道:“那是一首词,马工,咱们现在好歹也是宋人了,不会填词,也不能诗词不分吧,填词这哥们叫刘克庄,去年因为词填的好,以六十岁高龄赐的同进士出身,今年这哥们到漳州当知府去了。还有二十二年好活,且死不了呢!”
“郑贤弟好学问,哥哥对中国史一直有一点不明白,为什么中国人这么爱好改朝换代,好像从来没有超过三百年的王朝。”
郑三原答道:“一言以蔽之,不受约束的权力是毒药,不管对当权者还是对被当权者。”
“有没有办法让权力受到约束呢?”
郑三原答道:“顾准日记你读过吧,在分散小农的亚细亚生产方式下,基本上没有办法对权力实行有效的约束。”
“哥哥我一直以来都向往一种自由的生活,不要说给人磕头,连下跪哥哥我都不愿意,有没办法寻找到这样的地方呢?”
郑三原答道:“难。”
“哥哥我有一个想法,我们想法子建立一个工商立国的政权,引入契约机制,这样我们自己可以踏踏实实地作富家翁,我们在这个世界上的子孙后代也不至于被人奴役,作什么四等公民,留什么辫子。”
郑三原答道:“你这叫空想资本主义,你看看这里的人,看看林成方手上的烙印,那样出色的工匠,被士大夫们当作奴隶一样使唤,难道指望在这样的社会背景下建立资本主义吗?”
马林溪长叹一声,结束了他和郑三原间就政治理想的第一次问对。
绞线注:
1、韭山岛现人口535人,其中151个女劳动力在种菜操持家务,她们还将在林清的领导下肩负起研制海产品保鲜的科研任务。剩下的154个男劳力,三大工场用了64人。还有90人,则是渔民兼海盗兵。现在进入了第一次人口危机。在象山还有林家50个“山贼”,现在已经到了调“山贼”回岛的关头。
2、豆浆在冰糖制法中起清净剂的作用,古代制冰糖用的是鸭蛋清,蛋白质是重要的提纯物质,后面提纯硝石还会用到蛋白质。
3、用压力锅的目的是为了让糖溶液达到可恶的116摄氏度。细铁管是陆长天通过锻打包围在钢棒周围的熟铁片得到的。压力锅密闭容器陆长天先用熟铁锻打,然后在接缝处浇淋生铁。
4、宋代官船场中的工匠手上和脸上经常被烙印,以免逃亡,工匠为什么逃亡,因为他们被和雇,即无偿劳动。
到五月十六日,500斤红糖加工完毕,共得到了280斤白糖和150斤冰糖。一个多月以来,通过建设一系列领先时代和超越时代的工具,穿越者们终于在韭山岛上生产出了自己的第一批产品。
五月十七日,张德成、林成虎以及80名海盗带着这批产品去庆元府(宁波)销售,张德成拿出了20斤白砂糖和20斤冰糖拜访了那里的钱谷师爷(10%),并委托他帮忙打点他的各位上司和同僚。
然后,张德成就开始在庆元府销售这批糖,糖的量不大,很快就销售一空,尤其是冰糖,价格达到了盐的二十倍,原先买这500斤红糖,张德成付出了四万文(1000斤盐)的代价,现在销售这些糖,张德成得到了二十万八百文(5200斤盐)。
巨大的利润让林成虎十分吃惊,如果卖糖就能得到这样高的利润,还有必要千辛万苦冒着杀头的危险去销售私盐吗?
他将这个问题提给了张德成,张德成道:“十口之家,十人食盐,百口之家,百人食盐。糖是奢侈品,不是必需品。但盐是必需品。我们的食盐贸易还是要保留,不过在实施的时候要想办法降低风险。”
按照事先在岛上商定的货单,销售所得被用来购买了12000斤米(一人一天1.5斤米,535人吃15天)、2000斤木炭、1000斤红糖和黄豆等材料。
糖商团的船队于五月二十日满载而归,回到了韭山岛。与此同时,第一批500斤硝石也运到了岛上。
五月二十一日,在张德成的倡议下,林成龙、林成虎、林清、张德成、马林溪、张昆仑、郑三原以及韭山岛工场的重要头领又召开了一次会议,商量韭山岛下一步的发展路线。
此前郑三原按照回忆将南至广东,北至长江口周边的海域图和陆域图绘制了出来。韭山岛众人看着这张地图上那一点点大的韭山岛,都十分好奇。
林清问道:“我们韭山真的就这么大一点?”
林成安则盯着图上的流求岛(台湾)问道:“流求是这样的吗?有这样大?不是说流求是三座岛吗?”
陆长天则看着郑三原标注出的从汀洲、建阳、邵武向下延伸到梅州、潮州的一个箭头问道:“这条线是什么意思?”
林成龙、林成虎则仔细观看着地图一言不发。
这时张德成发言了:“咱们今天聚在这里主要有三个目的,第一,将来的生意要到哪里去做;第二,怎样增加我们的人手;第三,怎样增强我们的防御力量。”
“为了解决这些问题,我和林当家、成虎兄弟、还有林溪、三原也商量了一段时间。”
“首先我们要把生意做大,白糖是我们现在的主要产品,但这还不够,我们还是要做私盐的生意,但不是过去那种做法。”
“大家看看这张图,汀洲、建阳这一带是福建路的上四州,福州、泉州这一带是福建路的下四州,上四州缺盐,仅汀洲的缺口就有二百五十多万斤,下四州产盐,但是这中间隔着戴云山,下面的盐运不上去,而且官盐是什么样子大家也都知道,官府没法子,上四州的人就自己解决,每年农闲时节他们就在山谷里面敲起大鼓,招呼周边的乡亲,聚集到几百人便起行南下,明火执仗地到潮州、梅州进行私盐贸易,还顺便在路上当当强盗,干点拐骗妇女的勾当。后来虽然出了晏头陀的事情,但上四州还是缺盐。听象山的人(史湘泉)说,这种大群贩卖私盐的生意他们现在还在干。”
“不过这帮上四州的私盐贩子也不是空手套白狼的主,他们也有本钱,汀洲那边有不少铁矿、煤矿,所以他们带了不少铁器下来和潮州那边的盐商交换。”
“我的意思是这几个月把我们象山的贩盐生意暂时停下来,抽调人手到北边临安一带贩卖白糖,积累粮食、各种材料和资金。”
“等到秋收结束,按照我们现在一个月一万五千斤的产盐速度,到时候能有六七万斤盐,我们就带上这批盐,乘着东北信风到潮州和汀洲下来的盐贩子易货贸易。这期间成虎大哥最好派个人与那边的头脑接上头,将地点、价钱谈好,一次交易成功。这样虽然还是贸易私盐,但是比现在这样要安全许多。”
“此外,我们现在用的红糖成本还是比较高的,南下过程中,我们还要寻找甘蔗来源。并且,我们现在的燃料也不足,在南下过程中,最好能够找到一个煤矿,我听说在流求北部有一个煤矿。(说着,张德成在台湾北部基隆附近划了个圈。)如果能够在这里采到煤,我们下一步的日子就更滋润了。”
“这是第一点,第二,我们现在的人手有点少,许多工作铺不开,而且一旦南下贩盐,岛上可能就留不下多少人了,这样一旦有事,弄不好就让别人把老窝端了。所以为了加强岛上的防御,我们还得增加人手,看看能不能从象山那边再招些人来,补充进三大工场。”
“此外,我还有一点建议,大家斟酌一下,这些日子看大家打鱼,许多鱼吃不了就扔了。我们在渤泥国的时候专门有鱼罐头工场,将吃不了的鱼做熟封在罐头里面,几个月不坏。我觉得可以把这件事情做起来,但现在岛上实在缺人手,我觉得可以让林清姑娘带着岛上的妇女琢磨琢磨这件事,看看能不能做起来。”
最后就是关于岛上防御的事情,现在硝石已经上岛了,下面我们就可以开始研究火器。这个火器和刀枪不一样,不需要很大的力气也能使,我觉得可以让林清姑娘选一些健壮的妇女组成一只女兵,这样万一有事,我们又不在,女兵也可以抵挡一阵。”
张德成的长篇大论说完,大家都陷入了沉思,包括林成龙、林成虎、林成安在内的原韭山岛核心,一直是得过且过,没有做过什么长远考虑,虽然之前张德成也和他们就这些事情讨论过,不过当这些事情一件件摆在眼前时,大家还是觉得有点懵懂。
这里面最为惊讶的是林清,虽然平素林清也算是见过世面的,但是让自己带一批妇女守岛,还让自己去研究什么鱼罐头,还真是有点匪夷所思,这个张大哥是怎么想的。
虽然大家都很吃惊,但是通过张德成的分析,这一切并非不可能,既然那么漂亮的冰糖都能造出来,这几样算不得什么。
于是张德成的建议得到了落实,首先在象山贩卖私盐的50个人及眷属共145人上岛,然后陆长天从家乡招来的40人上岛,岛民达到了720人。(一个月要33000斤粮食)
在六月初三日,第二批500斤白砂糖和360斤冰糖再次加工出来,这次糖商团去的绍兴,虽然南迁后杭州市舶司已经撤销很长时间了,但是海盗们有自己的渠道,所以这次交易还是很成功。
此后,按照一个月两批的规模,韭山岛开始周期性地向杭州、绍兴、庆元府方向销售白糖及制品。
同时在绍兴销售白糖的人按照马林溪的指点,在余姚以南的一条河边,挖回了一批马林溪一直期待的东西:萤石。
绞线注:
1、建立一个政权需要一定的人地规模,一定的生产能力、一定的军事实力和一定的内部凝聚力。
2、河姆渡文化以萤石作为装饰,河姆渡遗址位于余姚以南,考古发掘时在周围发现过萤石矿藏。
3、上四州贩盐事来自国学网《宋代福建地区的土豪型物资流通和庶民型物资流通》
到六月初三日,马林溪他们上岛两个月的时候,铁工的车床基本上重新制造完毕,再一次准备试车。
在此之前,陆长天按照马林溪的介绍,用熔模铸造青铜的方法重新制作了十把卡尺,这回都是带有游标刻度的卡尺。
在确定游标刻度最小单位时,用什么作为单位又成为恼人的问题,因为按照现行的尺寸制度,1寸为前世的33毫米,进行十等分,每等分是3.3毫米,而如果以3.3毫米作为最小刻度单位,则太大了,对一寸再细分10份,即为0.33毫米,这个长度已经接近人眼的分辨极限0.1毫米。用眼睛看起来十分费劲,而且清晰地加工这样小的刻度也很困难。
对于这种涉及到人体工学的问题,如果不认真处理,将来肯定还要退回来重新折腾。
于是马林溪决定还是照搬前世现成的游标卡尺,以毫米为单位。他将米制以渤泥尺度向陆长天进行了介绍,并编造了祖先当年远赴渤泥时,从大陆带走了一些粟米,但是海上长途辗转、到上岸后只找到一粒,为纪念这一粒从祖国带出来的粟米,便以这粒粟米的直径为一毫米,并在此基础上建立起微米、忽米、丝米、毫米、厘米、分米、米的十进制长度单位体系。
在海上,移民们九死一生,中间有几天淡水断绝,经过祭天,祈得雨水,才得以逃生,为纪念天降甘霖,决定以1升(1立方分米)淡水的重量为1公斤,然后在此基础上建立起千进制的重量单位。即微斤、毫斤、公斤、钧(千公斤,而不是三十斤)。
所有这一切都是为了纪念故国的粟米和天降的甘霖。
故事很感人,陆长天也跟着长吁短叹。
最后问题落实到卡尺的最小单位上,陆长天也挠头了,按说马林溪晓之以情、动之以理的工作已经做过了,自己应该唯马首是瞻,但是这一变,自己过去长期的习惯势必要跟着马林溪他们改变过来,这个确实比较令人难以接受,但陆长天不愧为这个时代少有的能工巧匠。
他提出了自己的折中意见,将球又踢了回去,提出以一寸的三十分之一为一毫米,将马林溪毫米的长度放大10%,马林溪心想,这不又找补回去了吗?本来1宋尺是31厘米,这样变成1宋尺30厘米,与前世厘米的误差只有3%,比自己原先定义的厘米还更接近前世厘米。于是马林溪点头同意。
这样。精密测量仪器的鼻祖,韭山伍寸卡尺便诞生了,它的毫米刻度,每30毫米便向上出一个长头,标注着壹寸、贰寸、叁寸直至伍寸。下方则每10毫米出一个小头,标注着1、2、3直至15。
后来,铁工们频繁而熟练地应用游标卡尺,他们一般只报下面的厘米数字,上面的数字形同虚设。当然,上面的单位还是保留了下来,以作为对自己传统的尊重。
单位确定之后,铁工对9毫米进行10等分,便得到了游标上的刻度。然后马林溪召集岛上重要的工匠在马办开会,将卡尺的使用方法讲解后,下发给铁工5把,木工3把,盐工2把。
与此同时,负责研发的铁工们经过艰苦努力,用掉了一千斤生铁,完成了车床床架、纵向导轨、刀架导轨(三角形凹面,后来改进为燕尾槽)、光杠、车床后座、交换齿轮、交换齿轮架、惰轮的铸造和热处理,之后用砂轮、锉刀、木架车床、三棱钻头等等五花八门的工具对这些铸件的表面进行加工。
由于有了螺栓和螺母,零部件的连接固定发生了革命性的变化。木楔子、榫卯在铁工车床上彻底绝迹。取而代之的是一种用螺纹连接起来的全铸铁结构。
在螺纹连接的帮助下,铁工们按照马林溪的图纸重新制造了刀架,现在这个刀架已经和前世刀架的样子很象了。用3根螺栓固定车刀,刀架整体安装在横向导轨上以实现横向进给,自身还有一条纵向导轨,可以实现纵向进给,同时通过刀架顶端的把手实现刀架对纵向导轨的固定。
应该说,南宋这些工匠的耐心和手艺是相当不错的,这是马林溪的车床计划得以迅速实现的基础。在宋代尤其是南宋,由于和北方游牧民族长期的竞争,陆上丝路的隔断,人多地少的现实等等因素的影响,出现了中国历史上难得的重商时期,随着商业尤其是海外贸易的发展,南宋在手工业方面有了长足的进步,南方各省的农村富余劳动力逐渐走向了小农、小工、小商三位一体的发展道路,而中央政府也在保证税收的前提下持一种默认的态度,没有象过去王朝那样“禁民二业”。这也是使得南宋在蒙元灭金后又苦苦挣扎了四十多年的原因之一。
经过连续十天的精细加工,刀架、尾座和导轨、光杠之间的连接变得十分平滑,严丝合缝,而且异常坚固,和原先那台木光杠车床形同天壤。
马林溪准备将丝杠也一次加工出来,原先准备先开发出光杠车床,再利用这个半成品车床加工丝杠,但是工件的转速为一秒钟十五周,让人眼跟踪这个转速实在有点勉为其难(一秒钟放24张,就是电影了)。
考虑到这些因素,马林溪决定还是用铸造的方法加工丝杠。
按照这个设想,陆长天先铸造了一根1.2米长30毫米直径的梯形螺纹丝杠毛坯,将丝杠毛坯热处理成灰口铁,用砂轮对丝杠磨外圆,最后将丝杠用木方螺丝杆(还没台虎钳)固定起来,用卡尺、锉刀一点一点去找。
所谓,只要功夫深,铁杵磨成针,这根丝杠的工作量比起铁杵磨针还是小多了,经过一个铁工两天的工作,丝杠就加工了出来。
刀架内的啮合螺母也同时铸造出来,那是两块内含半螺纹的方铁,此半螺纹与丝杠螺纹啮合。这个螺纹虽然没有几圈,但是加工起来却比丝杠麻烦,铁工们没有这样大的丝锥,而且即使有,也没有那么大的力气,只得弄了一个小砂轮在那里慢慢地磨,陆长天一边磨一边骂娘。最后出来的东西并不是很好看,但是抹上一些猪油之后和丝杠也还能配合,没有明显的松动现象。
有了这些零部件,铁工们开始第二次组装车床,在主轴下面安装丝杠轴,丝杠轴上安装交换齿轮架和包括2个惰轮和1个从动齿轮在内的三个齿轮,而主轴上则安装主动齿轮,这个主动齿轮是交换齿轮,如果要车削不同的螺纹或者得到不同的进给速度,只要更换主轴上的交换齿轮就可以了。
交换齿轮架实际上是一种三星齿板换向机构,上面留有5条长孔,其中2条长孔上安装有3颗螺栓用来固定齿轮架。另外3条平行长孔则分别用来安装从动齿轮和惰轮。
当只有1个惰轮加入工作时,丝杠轴和主轴转动方向相同,车刀架前进,当2个惰轮都加入工作时,丝杠轴和主轴转动方向相反,车刀架退回。
待这些东西安装完毕,就到了六月初三下午。
和上次试车时一样,还是陆镇刚转动起车床齿轮箱的曲柄,主轴转动起来,而刀架也缓慢地沿着导轨、丝杠向前滑去。
马林溪以及所有的铁工和学徒都围在车床周围,没有人说话,只有齿轮发出的隆隆声,气氛严肃中带着那么一点诡异。
陆长天让车刀架正向走了一趟,然后放下2号惰轮,又反向走了一趟。然后看向马林溪。
马林溪点了点头。第二次试车开始了。
书接上回,六月初三下午,车床的第二次试车开始了。
按照马林溪的计算,车床输出轴每秒钟转15圈,减速传递,丝杠轴的转速为每秒1圈,丝杠螺距10毫米,这样车刀架的运行速度是每秒10毫米。
上次用到的那根一尺长一寸直径的熟铁工件被结结实实地装在四爪单动卡盘上,外露长度约250mm,车刀走完这个长度用25秒,有点慢,不过如果能够完成车外圆的任务也非常不错了。
陆镇刚转动曲柄,将装上75度刀的刀架对准上次车削造成的缺口,然后开动风车离合器,将风车竖轴的伞齿轮降低扣上变速箱输入轴的伞齿轮。
于是车床主轴、丝杠轴、车刀架都按照各自的规律运转了起来。
“嚓……。”
熟铁轴在车刀边缘飞速转了起来,一缕缕铁屑连续不断地飞出来,很快,原先锈迹斑斑的铁轴就变成白亮亮的光圆表面。
铁工们争相向前挤过来,发出一片赞叹声。
陆长天捡起一卷贴屑,摇头叹道,削铁如泥,削铁如泥。
马林溪也如释重负般地出了一口气,不过事情很快有了变化,车刀只走了不到半尺,就发红变软,随着几点火星,工件和车刀之间从切削变为摩擦,铁屑也不再飞出了。
大家都遗憾地叹了一声,马林溪笑道:“不要紧,弄点桐油过来,切削的时候慢慢倒在车刀上,最好找个猪尿泡,在上面装个嘴子,然后喷上去,用这个办法可以给车刀润滑和降温,注意桐油要循环使用,别浪费了,另外还可以试试桐油加水搅拌,看看能不能配成乳化液,桐油要是不行的话,就试试猪油。”
铁工们听了马林溪的话,再次充满了信心,他们将车床倒车,开始试验前些日子开发的切断刀,挖刀和螺纹刀。
天黑了下来,铁工们在车床周围点上火把,一个个都聚精会神地盯着车刀,呆呆地看着铁屑一缕缕飞出。
马林溪不禁想起自己第一次看机床干活,那次是配钥匙,当时觉得锁匠师傅的那个小铣床真是神奇,感叹世间居然有这样能干的机器,后来见惯了数控车床,这种新鲜感反而慢慢淡了下来,变得见怪不怪了。
六月初四日,在车床开发成功的基础上,马林溪在生产会上给铁工们布置了任务:
首先是用车床加工一些车床自身所需的零件,把那些通过手工加工的粗糙零件换下来。
其次是多加工一些配件,争取再建造一台车床。
再次是用车床把岛上所有的轴全车一遍,并全部配上滚珠轴承。然后把能更换成螺纹连接的部位,全部改用螺纹连接。
马林溪对螺纹加工的标准化着重提出:“我们现在有卡尺了,一切都要按照尺寸加工,照图施工,要保证工件可以互换,大家辛辛苦苦做一件东西出来,一定要合格,千万不要造无法匹配的螺栓或螺母。”
最后马林溪就测量工具给铁工们做了一点展望:“现在我们卡尺的测量精度是0.1毫米,我们的车床也还有很多需要改进的地方,所以只能进行一般工件的加工。但是不久之后,我们就要加工0.05毫米和0.02毫米精度的卡尺。”
“但是,这不算完,我们还要精益求精,将加工精度进一步提高,我们要制造一种能通过细密螺纹来测量长度的螺旋测微器,可以达到0.01毫米精度,还有一种利用精密齿轮齿条传动原理来测量长度的东西,叫做千分表,可以测0.001毫米,一根头发的直径是0.06毫米,这个千分表的精度达到了头发直径的60分之一。但是,只要我们愿意,我们还可以造更好的测量工具,让我们的精度达到头发丝直径的600分之一。”
马林溪关于测量仪器的煽动性讲话对工匠们的震动是很大的,在那之前,工匠们只相信自己的眼睛,对肉眼不能分辨的尺寸就忽略掉了,在那之后,工匠们开始相信肉眼看不清的,用上专门的仪器,就可以分辨并测量出来。
有了车床,铁工们的工作效率得到大幅度的提高,虽然由于车刀的硬度不够,一把车刀用不了多长时间,而且车床基本上没有什么自动装置,停车、倒车都要靠手动操作甚至要两人来操作,风车的功率输入也不是很够,但那毕竟是车床,利用的是风能,和手工劳动比起来,精度和效率都要高多了。
在陆长天的安排下,一批新的风车、风箱、锯床、刨床轴被加工出来,而滚珠轴承内圈、外圈的制造对于铁工们也不再烦难。很快这些新制造的工件都被重新安装起来,韭山岛上的机械效率得到了本质的提高,轰隆隆的机器摩擦声再也听不到了。
此外,诸如台虎钳之类的钳工工具也终于被制造出来。
由于进入了台风季节,为了防止对风车的损坏,陆长天用螺栓、螺母对风车翼片进行了改装,将原先穿过机头的两条翼片变为通过螺栓连接在机头上的四条翼片,这样如果出现特大的阵风,风车翼片将在螺栓处被折断,从而避免了风车机头的破坏。
而且根据不同的风速,马林溪为风车准备了不同长度的翼片。为测量风速,马林溪仿照前世的风速器,弄了三个铁勺(半球形风杯)固定在一根立轴上,测量单位时间(沙漏)内铁勺的转动圈数(敲梆声),然后根据这个角速度换算出风的线速度。
此后,马林溪又向陆长天提出了铣床的图纸,马氏铣床实际上就是将铣刀安装在车床的主轴上。拆掉交换齿轮,将横向导轨扩大成一个工作台,然后将刀架取消,将纵向导轨从横向导轨的上方翻到下方,整个工作台在四个角被连接到四根粗螺栓上,通过四根螺栓的同步旋转达到工作台的升降。在工作台上留下了一些平行横槽,为的是在上面安装台虎钳以固定工件。
马林溪着急让陆长天建造铣床的原因还在于制造麻花钻头,车床出来之后,陆长天马上就按照马林溪提出的钻头图纸进行了加工,但是用车床加工麻花钻,和想像的很不同,车床加工螺纹不错,加工麻花钻,整个就是老鼠拉乌龟,没下嘴的地方。
此路不通,马工决定还是用铣床来加工麻花钻头,即用盘式铣刀在工件上铣螺旋槽,从而逐渐铣出麻花的形状。
此前,陆长天曾经提出另一种制造麻花钻的方法,即将一根扁钢条烧红,然后拧成麻花形状,再将端部磨出刀刃。但是在实施的时候发现虽然能够拧制成型,但是在钻孔的时候由于拧制过程中造成了一些内部缺陷,钻头很容易断裂。最后大家只好回过头来老老实实地建造铣床。
由于有了车床的基础,铣床的建造还是比较快的,到六月二十八日,韭山岛在车床的基础上又增添了铣床。在铣床的帮助下,六月三十日,韭山岛第一根麻花钻头被加工出来。到七月初十,韭山岛拥有了第一台立式钻床(兼立式铣床)。
为了支持这一切,前前后后,韭山岛糖商团运回了一万斤生铁,二万斤木炭。
而在明州市舶司,从万里海外贩运而来的渤泥洋糖的名声也越来越大。
绞线注:
最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床;为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床。
上文书说到在马林溪的领导下,韭山岛的铁工们终于把车床建造出来,但是事情并不总象建造车床那样一帆风顺。
五月二十日,派往婺州与厢军都头用食盐换硝石的商队回来了,马林溪、张昆仑、林清等人到码头迎接,商队的头领是林清的堂兄,叫做林原,人看着很精明。见到迎接的林清,笑道:“十三妹,我们回来了,这次不错,换了很漂亮的硝石回来。”
大家走过去,看到从船上卸下了一共16个小麻袋。
马林溪将一个麻袋打开,里面全是白色的芒状晶体,他捏了一点和事先准备好的硫磺粉、木炭粉搅拌在一起,然后包在一个小纸包中,让陆镇刚将纸包用火点着,纸包慢慢地燃烧着,逐渐接近中心。
马林溪拉着周围的人,后退出五六步,但是意料之中的爆燃却没有出现,只见纸包中间冒出了一些火苗和白烟,过了一会,飘过来一股呛人的硫磺味,然后火苗就熄灭了。
马林溪和张昆仑彼此看了看,硫、硝、木炭。这是黑火药的配方啊,怎么不炸呢?
马林溪做着躲避姿势慢慢地走了过去,纸包已经烧完了,里面还剩下一些粉末,马林溪捏起来看了看,旁边张昆仑也跟了上来。接过来搓了搓,说道:“不是硝酸钾?”
于是几个人带着这些硝石回到铁工房,将这些粉末扔到炉火中,炉火中略微飘起红色的火焰。马林溪又找出一点从草木灰中提炼出来的碳酸钾,扔到炉火中,飘起的火焰呈现微微的紫色。
于是马林溪对张昆仑说道:“看来,我们这个硝石肯定不是硝酸钾了,在这个时代,被称作硝石的还有硫酸钠,估计这个东西应该就是硫酸钠,没想到,婺州那里还出产硫酸钠。”
张昆仑则遗憾地说道:“我的火枪火炮啊!咋就这么难呢?”
一边站着的林清插话道:“马大哥说的是些什么?这个酸、那个酸的。”
张昆仑道:“没什么,马大哥在说我们渤泥那边的话,这种硝石在渤泥叫做硫酸钠。而我们想要的那种硝石叫做硝酸钾。”
马林溪补充道:“对,硝酸钾我们也叫火硝,还叫焰硝。这次搞来的这种硝石叫芒硝。”
林清道:“婺州这个厢军都头竟然这么奸诈,给我们假硝石。”
这时站在一旁的林原不好意思地说:“这倒不怪那个陈彬,他手头有两种硝石,一种脏兮兮的,还有股臭味,另一种,就是这种,看着很白,很漂亮,我们就说要这种漂亮的硝石,那个陈都头拗不过我们,就让我们把这些挑回来了,没想到,搞错了。”
马林溪在一旁安慰林原道:“不要紧,这个芒硝也不是全无用处,我们可以用这种硝石加工碱面出来。盐工他们提炼钾碱,干了不少日子也才出几十斤,我们这一下就可以搞他几百斤出来。”
林原道:“你们要是这么看重硝石,过些日子我一定要再弄一些回来,正好成虎伯让我去联系建阳、邵武那边的盐帮,顺便就可以把这事情做了。”
马林溪问道:“你们准备走哪条路去建阳。”
林原答道:“我们坐船到萧山那里上岸,一路向西南,过诸暨、义乌、婺州、衢州,到达江山,然后向南从廿八铺翻越仙霞岭进入福建路,过浦城,就到达建阳了。”
马林溪问道:“这一路要走多少天?”
林原答道:“800里平路、500里山路,顺利的话,三个月来回。”
马林溪又问道:“在衢州、婺州那里还有什么矿产?”
林原答道:“原先在衢州有胆水炼铜,后来废弃了,现在还有一些铅矿,倒是在婺州永康那里还有一些用胆水炼铜的矿条,不过因为官府催科太重,动不动就欺压坑户,给坑户脸上刺字,而且胆水炼铜也要大量消耗生铁,平均两斤四两铁才能出一斤铜,老坑户们支撑不下来,都逃散了,新来的一些坑户,是附近的山民,他们只是在矿坑里面零星找些净矿肉,找点炼点,赚些小钱,看到官家过来,马上逃走。”
马林溪问道:“能不能与这些山民坑户联系上,买他们一些好胆矾矿石,运回来。”
林原答道:“应该可以和他们联络上,那里山区很缺盐的,不过为什么不直接从他们手里买铜回来,而非要带矿石?”
马林溪答道:“胆矾里面有一样很有用的东西,叫做硫酸,他们这些人都不知道,我们把胆矾拿回来将硫酸炼出来,就可以做很多东西,比现在的白糖还要发财。”
“还有一件事情”马林溪补充道:“你们路上看看,能不能去一趟建德,看看那里是不是有一种石炭矿,如果有的话,你买上2000斤石炭,然后烧掉,把灰包好给带回来,那个灰里面有很重要的东西。”
马林溪这句话把大家的好奇心都调动了起来,大家都知道马林溪从没去过衢州建德,但是他怎么就知道那里有石炭矿,那里真的有石炭矿吗?
最后,还是张昆仑率先问了出来:“什么东西,这么神秘?”
马林溪也没保密,答道:“五氧化二钒,弄回来当催化剂使。”
这句话对于韭山岛众人来说,又是完全听不懂。只有张昆仑学过高中化学,知道催化剂是干什么用的。
绞线注:
1、十水硫酸钠在古代还被称作马牙硝、芒硝、朴硝。由于与硝酸钠的外观基本没有区别,所以都被称作硝石。这个连宋应星都没分清。
2、从浙江去福建的那条在笑傲江湖中出现过的路,就是著名的仙霞岭路,现在是205国道的一部分,从浙江江山1888公里、福建浦城2018公里到福建建阳2138公里,一共是500里山道,这条山路是806~820年开凿的,开凿人为黄巢。
3、浙江胆水炼铜事来自《中国古代矿业开发史》。
4、建德有2900万吨石煤蕴藏,内含14万吨五氧化二钒,不过兄弟不准备让林原找到石煤。林原不是学地质的,不懂得什么叫做寒武系荷塘祖,什么叫做二叠系丁家山组。不过胆铜矿林原肯定能带回来的,所以硫酸还是有的炼的。
从五月二十一日,马林溪开始泡在盐工那里,琢磨着怎样将这些芒硝变成碱面。现在铁工正忙着对岛上的设备进行更新,而木工也已经开始进入造船的大干快上时期。那两边暂时都没法上什么新项目,能上新项目的只有林成福盐工这边。
而这个新项目就是用芒硝、石灰石和木炭生产纯碱。虽然这种方法不能连续生产,得到的成品品质也不纯正,但如果只是用来制造肥皂,应该也没什么问题。
问题是韭山岛上现在能够提供1000度以上高温的炉子只有铁工的炼铁炉。由于铁工们一直忙于建造车床并配合木工造船,马林溪设计的那座带蓄热室的熔炼炉,一直处于搁置状态。
没办法,马林溪只好在盐工这里建造他的新式熔炼炉了,不过盐工这里目前只有4个人,现在我们的马工有点后悔五月初一的时候大规模削减盐工人数了。
好在五月二十一日,由张德成主持召开了“发展规划会议”,其中提出增加人口的两项措施。
后来到五月二十五日左右,象山的山贼团伙和陆氏铁匠家族的人员上岛,才算初步缓解了这次劳动力危机。
既然纯碱工业一两天之内急不来,马林溪也只好让芒硝们先暂时躺在盐工库房里面睡觉了。
但马林溪是闲不住的,利用这几天,马林溪开始给林清以及岛上的妇女代表讲课,将他的研究重点转向了食品保鲜。
这次到马办里面开会的都是岛上真正的实权人物,包括几位核心人物的夫人,除了林清属于没出阁的大姑娘,其他的十来个看上去都有三十往上,有的看上去岁数已经很不小了,常年的劳作在她们的脸上、手上留下深深的岁月痕迹。
由于第一次见面,大家都显得有点拘谨,林清逐个地向马林溪介绍了在座的各位,马林溪也记不住那么多,反正除了林清的母亲没来,什么林成方、林成安、林成福、陆长天的老婆都在。马林溪一律拱手施礼、“大嫂”称之。反正礼多人不怪,大宋啥礼节俺不知道,俺们渤泥国就是这个规矩。
“大嫂们”对于马林溪的“多礼”倒都觉得很有意思,这位据说是鲁班再世的兄弟还真是个大方人,虽然又有本事,又有岁数,倒不拿大。
经过这么一番见礼,大家逐渐熟识起来。
下面就是授课了。实际上在南宋,腌制鱼的手段很多,在浙江沿海城市里面,有很多的小饭店就是靠卤制的鱼虾作为下酒下饭的菜肴。这些东西实际上已经包含了许多的食品防腐的经验和原理。几位大嫂实际上也都有一些加工咸鱼的经验。
马林溪的授课第一点就是讲细菌微生物,这是食品变质的根源,不过对于这些需要实证来说明的小东西,在没有仪器的条件下,要给一些不识字的中年妇女讲明白这件事,还是很困难的。
“哦,你们问细菌是什么,哦,那是一种很小很小,眼睛看不到的小虫子,其实也不能说是虫子,那个细菌有点象是一种蘑菇,我们知道这鱼虾或者饭食腐烂变质之后,往往会在上面长毛,那个毛啊!实际上就是一种细菌,呵呵,这个等将来我们有了玻璃,造出显微镜,就能看到了。大家假设我说的对就是了。”
“下面我们讲这个食品的保鲜,食品保鲜的方法有很多种,其主要目的就是抑制食物中细菌的生长,这种方法我们能够常用的主要有四种。”
第一种是冷藏法,我们刚才说的那个细菌在冷天是很难存活的,他们不像我们,冬天有厚衣服穿,大家都知道,一条鱼在夏天容易坏,在冬天就不容易坏,其原因就在于细菌怕冷,我们利用这个冷藏保存食品,现在还很难实现。将来我们实力强了,可以在冬天用船从北方运一批冰回来,然后在岛上挖一个大冰窖,将从海上打来的鱼用冰保存起来,我们还可以在船上设一个冰窖,然后把打来的鱼保存在这个冰窖里面运回来,不过这个现在还很难实现,我只是给大家介绍一下,大家知道就可以了。
第二种是干制法,就是通过日晒或者通过热风或者加热烘干,让食品表面和内部的水份蒸发掉,因为细菌的生长和我们人一样,没有水也会口渴,如果我们能够快速地让食品变干,细菌来不及大量繁殖就都被渴死了。这个干制的方法,主要就是烟熏,做熏鱼,我们可以把木工造船的那些刨花、木屑和下脚料弄一些来烧,用烧出的烟熏鱼,看看味道如何,不过一般来说这个烟熏法要和后面讲的这个盐腌法一起使用。
第三种就是盐腌法了,这个人要是吃了很多盐,肯定不舒服,细菌也一样,我们用盐腌鱼腌菜,其实就是请细菌吃盐。我们腌鱼主要用两种方法,先用干法腌制,就是洒一层盐,铺一层鱼,再洒一层盐,铺一层鱼。但对于大块鱼肉,则需要在鱼肉表面均匀抹盐,这种干腌法的用盐量大约是鱼肉重量的十分之一到三分之一,这种方法可以有效避免鱼的早期腐烂。但是这样的腌鱼盐的分布不均匀,腌的时间长了还会造成鱼肉的表面脱水,所以过两三天之后要改用湿法腌制,湿法腌制就是配好盐水,然后将鱼肉浸泡在里面腌制。不过需要特别注意的是在腌制之前要对鱼进行认真清洗,把脏东西都洗掉,大家多琢磨琢磨有没有好办法洗鱼。
第四种是罐装法,这个方法是我们今天要着重研究的,实际上这种方法的目的还是杀死细菌,不过用的是煮的方法,但是用来煮的工具有所不同,大家看到我们熬冰糖的那套家伙了吧,如果我们做一个有盖的陶罐,然后里面放上鱼肉,调料,水烹调起来,呵呵,这样做完之后,大家尝尝,味道如何,好吃的话,我们就换一种方法,把盖子盖上去,将陶罐密封起来,注意陶罐里面不能有气,要让汤水充满陶罐,这个过程叫补水排气。然后我们将陶罐放到那个压力锅上,那个压力锅的特点就是能够保持一个比沸水更热的温度,哦,温度就是火候,我们保持这个火候一个半时辰。然后,这罐鱼就可以保存一段时间了,比如说四个月、半年。不过我这里介绍的方法还要各位大嫂亲自试试,大家多多开动脑筋,也许还会发现更好的保存食品的方法。
将来如果我们这个罐头鱼开发成功,可以拿到广州、明州甚至北元那边去卖,我们这边的黄鱼这么鲜美,一定能卖好价钱的,到时候,换很多粮食、布匹回来,大家就再也不用为衣食发愁。
绞线注:
1、Na2SO4+2C+CaCO3=Na2CO3+2CO2+CaS,即吕布兰法,1756-1763英法七年战争,英国掐断了法国从西班牙进口植物碱的途径,法国政府悬赏征求工业制碱法,吕布兰提出此法,但是终生没有拿到那笔12000法郎的奖金,最后贫病而死。
2、马口铁是镀锡铁皮,现在没有轧钢机,铁皮没法弄出来。1810年英国杜兰特发明马口铁,镀锡厚度为0.01mm,铁皮厚度0.3mm。
虽然马林溪给大嫂们描绘的关于食品保存的蓝图很绚烂多姿,但是事情还是要一件一件干,很多事情想起来很美好,但是一落实到具体工作上,麻烦事就都来了。
第一、没有炉子烧制陶器。
第二、没有人会给陶器上釉。
马林溪在前世准备架空小说资料的时候,大到蒸汽机,小到铁丝,都将工艺落实到细节上,唯独这个瓷器,由于属于古代技术,想到古代还能有人不会烧瓷器,就没学。
现在可好,整个韭山岛上,就是没有人会烧带釉的陶器。而如果只是烧制普通粗陶,美观什么的还在其次,关键是陶器内部存在相当多的孔隙,很难做到内外环境的完全隔绝。
马林溪对釉的概念只是大概知道所谓的釉可能就是某种玻璃,但是这种玻璃的成分到底如何,他就不甚了然了。这个当然可以试,但从前世的经验,马林溪知道,如果手头不掌握足够资料,盲目地开题做试验,最后的结果只能是劳民伤财,事倍功半。
于是马林溪只得把罐头鱼的事情交给林清她们去慢慢研究,让她们也多看看在其它的食品保鲜方式上是否有什么可以补充的。
然后马工把教鞭一扔,又趴在绘图板上开始了他的工程师生涯(五月二十二日)。
这次马林溪搞的是轧机(轧钢机)和锻机(锻压机)。从现在韭山岛的工艺实际看,当铁工们基本完成第一次机械换装之后,势必要马上转入军工生产,那时首先要建造带有蓄热室的熔炼炉,然后造几个坩埚,就可以一批一批地出钢了,出来的钢除去用作机械设备更新的,就都要拿去造枪造炮造盔甲。到那个时候,就要有能把钢坯变成钢材的设备,而轧机和锻机就是这样的设备。但这两样东西都是重型设备,不是一般的动力机可以带的动的,到时候木工也许要专门为这两样设备建造两台风车。
唉!重工业真是吃钱的无底洞啊!马林溪看着自己图纸上那座二辊式初轧机的示意图,直嘬牙花子,那两根轧辊,每根一米长,点三米直径,重达两千两百斤,此外还有架设轧辊的重型机架,和行星减速齿轮。
“看来这个一米轧机有点大,现在没有必要轧一米宽的钢板,又不造船,还是搞个小点的轧机,比如轧个圆钢、窄钢片什么的。”马工在那里自言自语。
于是这对钢板轧辊被缩短到0.3m,然后又绘制了一对同样直径、大小的圆钢轧辊,在这对轧辊上分别有直径60毫米、70毫米、80毫米的三条半圆槽,两根轧辊合在一起便成为一个整圆。
马林溪看着图板上的这一对轧辊,不禁想起前世家里的那台压面条机,记得自己当年用这台压面机把面团压成面片的时候还是很费力的,要一挡一挡地压(那台手摇压面机共有厚薄6个挡位)。
那么驱动这台钢板轧辊要用多大的力量呢?这个涉及到的东西太多,什么摩擦系数、轧辊角速度、轧辊半径、轧制温度、轧制宽度,以及轧入厚度和轧出厚度,还有碳含量和锰含量。马林溪曾经试图记忆过那个叫做“埃克伦德”的公式。不过实在太复杂,记不住。当然这些都无关紧要,最后一切以风车能带动为标准。
看着自己的这张轧机图,马工不禁想起前世在架空小说中看到的那些拔地而起的钢铁联合企业。当初自己看到那些东西的时候并没什么感觉,现在实际到了古代,才发现,虽然古代的工匠们很勤劳,很好学,也很能干。但是,哪怕是一颗小小的螺丝钉,都要费尽辛苦才能得到。没有什么东西现成到可以放在那里给你捡来用,一切的一切你都要靠自己去努力。什么拿来主义,什么引进技术,想都别想。
马林溪舒了一口气,又开始设计锻机,马林溪的锻机,实际上包括两种机器:
一种是锻锤,用来完成自由锻。那是通过风车和齿轮机构,将一个重达500~2000斤的大锤拎到一定的高度,然后通过一个离合装置突然松开大锤,大锤沿导轨砸向工件,从而达到锻造的目的。在前世,这种自由落体锤因为能量小,效率低下。已经被气锤所取代。
另一种则是机械压力机,这主要是用来完成模锻,所谓模锻就是通过锻压让金属毛坯在模具内成型为锻件。和前世那些名气很大的水压机不同,马氏压力机没有任何液压装置,在前世,它的学名叫做摩擦压力机,在机加工厂里面得到过广泛的使用,最大特点就是造价低廉。
摩擦压力机,顾名思义就是通过摩擦盘来做工的,在动力机的输出轴上有两个平行的摩擦盘,在这两个竖向放置的摩擦盘中间是一个水平放置的大飞轮,水平大飞轮的中心竖轴连着一根竖向螺杆,螺杆穿过一个固定螺母,与下面的锤头连接,如果左侧摩擦盘和飞轮摩擦,就会带动飞轮正向转动,那根竖向螺杆也会随之转动,由于螺母是固定的,所以螺杆就会向下运动,从而带动锤头下压,将工件在模具内锻压成型。而如果右侧摩擦盘与飞轮摩擦,则螺杆就会产生相反的运动,这时可以取出锻好的锻件,放入下一个毛坯。
至于用哪个摩擦盘去摩擦飞轮,则由一套用脚踩操纵的连杆机构控制。
马林溪伸了个懒腰,看着自己绘制的这三台机器,心里琢磨着,先轧一根80毫米直径的圆钢,然后在锻锤上把这根圆钢锻成内径60毫米,外径100毫米的钢筒,接着上车床,镗刀镗孔。
出来的是什么?迫击炮。
我们的马工天马行空地幻想着,不知不觉间,口水流了一地。
绞线注:
1、1480年,全能天才达芬奇在他的素描本上绘制出了最早的轧机。1553年开始用轧机轧制金银板材用于造币,1728年开始造圆钢轧机。
2、“埃克伦德”公式是计算热轧碳钢轧制力的简化公式。虽然是简化公式,但也包括四条公式。十四个变量。这里就不赘述了,大家有兴趣的可以到网上查。
五月二十三日,我们伟大的马工突然间没事情做了,早上和几个工头开完碰头会,将轧机、锻机的图纸公布了出来,陆长天看着那几张图纸,疑惑地问道:“你们渤泥国都是这样收拾铁器的吗?”
然后叹气自语道:“这真的是拿铁器当面团了,想怎么捏怎么捏。”
马林溪看着陆长天的样子,感觉心情很舒畅,轻松地说道:“没什么,现在我们弄不来电,也没有泵,不能搞液氧和乙炔,将来有了那几样东西,还有的是戏法变给你看。怎么样,老陆,这两个锻锤一台轧机估计啥时候能开练。”
陆长天扳着手指说道:“这个月肯定不行,下个月也够呛,七月份也没戏,得八月之后了。”
咣当,马林溪从椅子上摔了下来。
……
一下子从紧张的设计工作中解脱出来,岛民们难得地看到了一个走路慢条斯理的马林溪,几个孩子则围在他周围问这问那,马工招孩子们喜欢,那是有原因的。
只见他拍拍这个,揪揪那个,不时从他那件短衫的兜里摸出几块冰糖给孩子们分,一时间“马大爷、马大爷”的欢呼声响彻四野。
看着这些孩子,马林溪想起了前世的那些小朋友,每天拉着沉重的拉杆箱去上课,周末还要去参加各种各样的班。真是不一样啊!都是万恶的商业竞争闹的。
不过转念一想,现在自己周围的这些孩子都是未来的工匠和战士,岛上众人的生存也都要指望着这些孩子。
于是我们万恶的马工不禁动起了普及教育的恶念。
他带着孩子们到了马办,先给大家每人一块冰糖,然后让铁工送一把台钳,一把锉刀,一个手摇钻过来,又让木工弄来一些边角料。
接着,马工亲自动手给孩子们表演起钳工活计,把当年自己在少年宫学到的飞机模型的螺旋桨造了出来,然后找一根筷子,往中孔里一插,手一搓,竹蜻蜓冉冉地飞了起来。
孩子们如同火山爆发般地欢呼起来,都去抢那个竹蜻蜓,马林溪被围在中间,心中无限懊悔:“不好了,不好了,不好收场了。”
……
之后马林溪做起了孩子王,这时孩子们已经聚集了四十多人(十岁至十三岁共12人,十岁以下30人),马办里面挤漫了小孩。
叽叽喳喳,震耳欲聋。
马林溪以火灾报警的效率逼迫木工、铁工紧急加工了五架台钳、若干把锯、几十把各式锉刀、凿子、钻、锤以及一些其它工具,当然还有一些木材下脚料。
然后便指导几个孩子头使用各种工具的方法以及安全常识。
之后就开始加工那些木工下脚料。
马林溪准备用这些散碎木料制作一架模型飞机,他看到孩子们弹弓上的牛筋弹性不错,于是就想起当年在少年宫航模组曾经做过的一些东西。
首先马工将孩子们分成两组,一组制造机翼,另一组制造螺旋桨和机身。
第一组将那些散碎木板加工成一毫米左右厚度的木片,接着按照马工在黑板上所画飞机模型的图样,以及相应的流线型机翼的示意图。让几个孩子按照这个规格在木片上划线、切割、打磨。于是就得到了一批大小不同的流线型木片,再将这些木片按照黑板上绘制的飞机模型形状进行布置,中间穿过细木条、并用树胶粘贴固定,形成机翼框架。将宣纸粘贴到机翼框架外表面,再在宣纸表面刷上生漆,待干透后,就形成了前后机翼。
第二组则按照竹蜻蜓的式样制造螺旋桨,在螺旋桨中轴后固定牛筋,再安装到一根作为机身的木条上。
最后在机身上开槽,将两组机翼和尾翼固定上去,一架飞机模型就做成了,孩子们看着自己做出来的东西都十分好奇,马林溪拿过飞机模型,转动螺旋桨,拧动牛筋上弦,慢慢地牛筋绞成了密密的麻花,然后松开转动螺旋桨的手。
“呼……”螺旋桨飞速地反转起来,竟然卷起了一阵风。
马林溪看看螺旋桨及各部件的连接都没什么问题。就带着孩子们走出马办,到海滩上,再次转动螺旋桨上弦。
孩子们都好奇地看着他,只见马林溪右手抓住螺旋桨,左手举起模型飞机,然后右手一松,左手向前一推。
“刷……”
模型飞机腾空而起,向前飞去。
几十个孩子炸雷般地欢呼一声,跟着飞机飞行的方向追了下去。
……
五月二十三日傍晚,模型飞机的消息传遍了全岛。
五月二十四日,经过和韭山岛高层的协商,一座技术学校在韭山草创出来,马林溪再次向林成龙要房子要地,林成龙将马办附近的一间大屋腾了出来,不过马林溪对这间房子不是太满意,在他看来,他搞的是学校,不是私塾。但是仓促之间也只好如此了。
马林溪给这所学校起名为“工艺学堂”。马工自任“祭酒”,林成安、郑三原、张昆仑作为教员对孩子们开展文化课、体育课教育,而陆长天、林成方、林成福等人则协助马林溪对孩子们进行工艺教育。
应该说,岛民们对于工艺学堂的设置是很欢迎的,岛民里面没有人认为自己的孩子有当进士中状元的福分,对孩子们的未来,也就是继续打打鱼,顶多出海做做生意,就不错了,跟着马林溪他们能识字,并且学到不少稀奇古怪的手艺,那是求之不得的好事。
而陆长天和林成方两家实际上是互派子弟学习对方手艺。工艺学堂里面主要教授的都是渤泥国学问,对他们两家好处多多,坏处少少。虽然马林溪也要他们去讲授一些操作技术,但是那都只是些粗浅功夫,距离出师还远的很。
大家都支持,于是五月二十五日,工艺学堂正式开学。
绞线注:
1、根据《日本近代职业教育发展研究》一书的记载,1872年文部省首次在《学制》中提出在中小学开展职业教育的思想,之后出版了《小学须用新古商卖往来》、《小学习字改正农业往来》、《小学简易农商往来》,
1881年在《小学校教则纲要》中规定“根据地域情况,加设农业初步,教授农具名称用法、肥料种类效用、禾谷蔬菜果实之性质栽培法、养蚕培桑法及家畜鱼鸟饲养法等农业紧要事项;
加设工业初步,教授器械的功用、汽水风力利用基础、工业经济及地方产品特性等工业紧要事项;
加设商业初步,教授簿记、保险、银行、邮政、电信、陆运、水运、货币等商业紧要事项”。
此后,文部省又相继组织出版了一批适用教材,其中著名的有中川重鹿编著的《工业小学》
1884年和1886年日本文部省进一步完善了中小学的职业课程,重点有二,一是在中小学职业课程中加重了实践、实习内容;二是以‘手工课’取代了原来小学中开设的‘工业初步’。经过这两次改革,小学的手工课程迅速普及开来。
2、马林溪模型飞机的动力来源是弹弓牛筋,应该说是有可能实现的,这个兄弟小时候确实玩过,当时是用的一大串橡皮筋,螺旋桨和机身是塑料的,机翼是模型纸的。后来在少年宫做的那个木质的模型飞机,动力则是小型汽油机,拴着个绳子绕圈飞。
马林溪向林成龙、张德成等人提出的工艺学堂教育计划是一件需要耗费相当人力物力的事情,这与当时通常意义上的私塾、学堂甚至书院都很不相同,绝不是一个教书先生一间房子就能胜任的。
不过马林溪、郑三原、张昆仑三个前世过来的人都对这个教育计划投入了很大的热情。
工艺学堂的课时安排是上午讲课,下午实习。课程的安排上突出实用,现阶段的主要内容就是识字、计算。
郑三原开始了他著名的“500汉字教学计划”,目标就是教育孩子们识别500个简化汉字,并能将自己的日常说话通顺地写下来。这个想法起源于郑三原那个写小说的本家,当然这500个汉字并不象所说的那么简单,排列组合起来,涉及到天文数字的词汇和语句。
马林溪对郑三原的500汉字很感兴趣,他将这500汉字进行了适当删减,外加了26个拉丁字母和几个标点符号,形成了512个符号,然后按照8进制数字进行编码,形成了韭山岛第一张密码表。
当然郑三原在教授他的简化字时,将这些简化字全部抄写了一遍请林成安过目,在回答林成安关于为什么要将汉字简化的问题时,郑三原提出的主要论点是为了方便孩子们书写,而且孩子们也不要学作诗,只要会写名字、会写信、能看一些说明就可以了。
林成安看那些简化字非常别扭,有的简化字和繁体字样子离的不算太远,并且和一些汉字草书的形状很接近,但另一些就完全不是那么回事了。
比如备和“備”就差得比较远。
所以林成安对于简化字的态度基本上是反对,他提出:“如果将来这样的字传到象山、明州那边去,是要让人笑死的,你不会写字不要紧,但是如果写错别字,人家要戳咱们这些为人师表的脊梁骨的。”
郑三原看老头的情绪有点激动,只好妥协,提出简化字和繁体字同时教授,林成安还是不太愿意,但是估量到渤泥国这些人的习惯,也只好退一步做出妥协,双管齐下。
……
后来,郑三原将自己的简化字繁体字对照表奉上,林成安一个字一个字地对照着,半晌,说道:“你们渤泥国这些人真是会省事啊!你看这个“邊(边)”字走之上面的部分,本来是十五笔,你们一下子改成了两笔。真会省事啊!”
郑三原答道:“主要是我们渤泥那边有律条要求每个人都要识字,咱们汉字又太难识,一些人就要全盘改用西洋文字,我们本国的大儒们给逼的没法子,才发明的这些简化字,先生不要看这些简化字粗陋,那也是我们许多终生治学的大儒费劲口舌才制定下来的,很不容易的。”
郑三原看老头的情绪有所改观,顺手用简体和繁体写了几句:东方欲晓,莫道君行早。踏遍青山人未老,风景这边独好。
并解释道:“其实经过我们简化的汉字所占的比重也不是很大。”
林成安捻着胡须念了几遍郑三原所写的东西,点头道:“这首词不错,不知是渤泥哪位大儒写的?”
郑三原笑道:“写这个东西的人不是我们国家的大儒,他在三十多年前做过我们的国主。”
林成安笑道:“没想到小国寡民也能出这样的英才。”
于是郑三原和林成安的识字计划就开始了,林成安以繁体字教学为主,每天让蒙童们记诵《论语》、《诗经》。
时不时搞几幅诸如:
“天对地,雨对风,大陆对长空”
“山花对海树,赤日对苍穹”
“雷隐隐,雾濛濛,日下对天中”
“风高秋月白,雨霁晚霞红”
“牛女二星河左右,参商两曜斗西东”
“十月边塞飒飒秋风惊戍旅,三冬江上漫漫朔雪冷渔翁”
的对联让孩子们跟着念。
有时候,马林溪和郑三原也坐在旁边听课,他们也跟着大声诵读,每每至此,林成安都露出得意非常的神色,摇头晃脑。而在马林溪、郑三原神色间则露出一种悲悯之情。
相比之下,郑三原的课要简单许多,孩子们被轮流叫到讲台上,一手指着自己,一手指着黑板上的字,什么“前后左右、衣食住行、眼耳鼻舌身”,等等等等,林成安有时候也在旁边听课,每到此处,都不禁哈欠连天,而孩子们却兴趣盎然。由于每个孩子都有机会被叫到讲台上去“表演”识字,所以他们都表现出一种充满焦虑的期盼。
下午马林溪的课则完全是另一种样子,虽然迅速改变孩子们的知识结构是马林溪所追求的目标,但是马林溪知道,知识不是万能的。所以他选择了另一条道路:
那就是自力更生的劳动。
他让孩子们建设自己的学校。
马林溪选择了西山接近海滩的一处林间开阔地作为校址,然后和林成龙商议这附近400亩地(500米见方)都作为学校范围,其他岛民不得进入,林成龙听着马林溪的计划,虽然觉得有点小题大做,但是出于对渤泥兄弟尤其是马林溪的一贯信任,还是应承了下来。
于是孩子们在马林溪的组织下,在这片开阔地上开始了建设学校的艰苦历程。
马林溪桥梁工程师出身,相当清楚安全生产的重要性,在前世有人说过这样的话:
“没有不流血的大桥”
但是为了培养孩子们不怕困难,克服困难的精神,塑造他们的独立人格,不管风吹、日晒、雨淋,校舍的建设一天也没有停止,历时一个月,在两个木工的帮助下,到六月二十九日,工艺学堂校址上的的第一座教室终于落成。
那是一座25米长,8米宽,4米高的木结构房屋。按照功用分隔成三个房间,分别作为文化课教室、工艺课教室和实习工房。
其中文化课教室的布置最为简单,但是课桌椅最多。
工艺课教室的座位减少一半,但教室周边摆了许多绘图、测量、计算之类的仪器,和机械零件、沙盘之类的教学模型。
实习工房则不仅占地面积最大,里面的设备也最为丰富,囊括了岛上现有的加工工具,甚至还有一台可以改装成车床、铣床、磨床、钻床的小型万能机床。
在这座200平方米教室的前面是一圈经过夯实后,用炉渣垫起的200米跑道,里面是一座蹴跙球场。跑道边上还有一些体操教学的器械。
应该说,这些东西在南宋都是闻所未闻的。而这一切,则都是在学生们的努力下,学生家人的帮助下靠自己建设得来的。每一个参加过建校劳动的学生看着这个学校都有闪现出一丝自豪之情,后来,虽然马祭酒和郑先生远走台湾,但是建校劳动的传统被保留了下来,学校的范围也越来越大。
后来,工艺学堂毕业学生中的那些达人每年校庆(六月二十九日)回母校参观时都会作出慷慨的捐献,可以说工艺学堂已经不用再靠建校劳动来解决资金的不足了,但是新生入学后的一个月建校劳动仍被作为一种传统而保留了下来。
绞线注:
1、这原先是本书的第4章,后来觉得教育计划开始的实在太早,所以被押后了。
2、郑三原那个本家叫做郑渊洁。
3、上大学时,记得核心英语有一篇文章讲一个美国青年教师到美国边远乡村当老师,那个村子没有人上学,他找到村里的长老,长老问他上学有什么用,把他问住了,这句问话促使他从解决贫困乡村生产生活实际问题入手发展教育事业。现在,他搞的那所学校包括了一大堆工厂、农场(种植、养殖等等),成为美国发展乡村教育的典范。
五月二十五日,就在马林溪开展他的教育计划的时候,有两批人从大陆来到韭山岛,那是在象山贩卖私盐的50个“山贼”和陆长天从家乡招募来的20个铁匠。加上他们的家眷,这批一共来了185人。至此,韭山岛的人口达到了720人。
这批人的到来,显著增强了韭山岛的实力。
首先,武装力量从90人增加到140人。
其次,工人的数量增多了,铁工从原先的12人增加到22人,而盐工也从10人增加到20人。加上原有的42个木工,韭山岛的工匠总数达到了84人。而且经过两个月的革命般的技术进步。韭山岛上这些工匠已经不完全是宋代的工匠了,以至于后来有了“天下工匠出韭山”的说法。
对这一点感受最深的是新上岛的铁匠,陆长天原先是他们象山陆氏族里的首脑,后来因为私盐贩子的事情,五年前跑到了象山外的海岛,再后来传回消息说在外岛日子过的还一般。到了一个月前,反复派人来说岛上缺人,问大家是否愿意上岛,并说岛主说工钱好说,而且说这边有外洋来的师傅,手艺通天彻地,不为挣钱,也值得过来见见世面,后来陆氏族里商议,觉得陆长天一向说话靠谱,不会忽悠大家,于是派了4个年轻子侄上岛,再后来,派去的人回来描述了一下岛上的情况,什么风车、什么车床、什么削铁如泥,等等。而且说岛上还是缺人,尤其缺铁匠。于是族里再次商议,这次干脆将6户40人整体移民上岛。
这6户的领头人是陆长民,是陆长天的堂弟,一手的好铁匠活,上岛之前在十里八乡都是数得着的工匠。上岛之前,想着岛上干什么,用这么多铁匠,而且好像有干不完的活似的,难不成打造什么宝刀宝剑。想想自己在淬火方面还有两下子,到岛上肯定能得重用。谁知,上岛之后,一切的一切仿佛都变了,这里的铁匠虽然也要用锤子锻打铁器,但是远不是通常那样,每天不停地抡锤子,他们更多的是利用各种工具,用风车干活,甚至连风箱都让风车帮忙拉。再有他们的那个车床也是一个神奇的东西,根本不用人,车刀就会在风车的带动下,自动地车削铁轴,那个铁屑就象苹果皮一样被销了下来,陆长天还拉着他看了几张据说是渤泥国大工匠绘制的图纸,上面是一个五百斤的大锤,那个锤也是用风车带动,天呐!这不会是逆天而动吧!当陆长民把这个顾虑提出来的时候,陆长天笑道:“不过是用风力帮忙干点活而已,逆什么天,亏你想的出来。”
新来的这批工匠迅速投身到熔炼炉的砌筑工作之中,这个熔炼炉不光用来炼钢,还要用来烧制陶瓷、纯碱、玻璃等重化工产品,不过所用的燃料是木炭。
同时马林溪将盐工提炼出的氢氧化镁在原来的锻炉进行煅烧得到氧化镁(还有一些氧化钙),将其与粘土按四比一的比例压制成坩埚毛坯,然后按照烧陶的工艺将坩埚烧制出来。
到六月初三日,去韭山贩卖第二批糖制品的商团回岛,他们带回了大量的粮食,以及马林溪一直盼望的萤石。至此,炼钢的人员、材料、设备已经准备完毕。
不过,糖商团还带来了另一个消息:
这要从冰糖在明州被大肆吹捧说起,此时虽然也有冰糖,但是颜色驳杂,象韭山这种无色冰糖明州众商家都没有见过的,一时间冰糖被作为珍品受到明州当地商人的追捧,价格在上次的基础上又飙升了两倍,许多当地的富商大贾都表示要包揽他们的白砂糖和冰糖。
此前,林成龙、林成虎对于糖商团的贸易一直采取低调态度,他们的商路是采取以前贩卖私盐时的方法,先用小船将带产品送到象山附近上岸,然后用车推人背肩挑,把糖带到明州(宁波)进行贸易。
作为私盐贩子,韭山众人虽然不是特别凶狠,但机警还是有的。对外,他们只说这是渤泥冰糖,对于其他问题都是闭口不谈。这种神秘色彩促使大家对冰糖更加好奇,后来当私盐贩子离开明州的时候,多年贩卖私盐的林成虎发现,竟然有人跟踪他们,于是林成虎派林丰、林年留下进行反跟踪,剩下的人迅速地脱离大路,转道前往象山,然后在从象山买粮回到韭山。
过了五天,林丰、林年也回到韭山,汇报上来,对方不是善茬,见跟丢了林成虎,于是回返明州,并在路上消失了。
大家听到这个消息,都很沉默,人怕出名猪怕壮。看看,杀猪的来了吧。
略加商议后,林成龙发布了动员令:“成虎,你还是继续去卖冰糖,路上多加小心。听到拉拉姑叫,还不种庄稼了。我们岛上的人要加强戒备,周围的几个小岛上要派观察哨,打鱼的人要轮流出去,互相之间加强联络,有消息就点烽烟。我们在岛上的人,要抓紧时间打造兵器,加强练兵。成方,你那条船要赶快完工。其他的人多多准备,外松内紧。”
散会后,林成龙、林成虎、林成安把张德成兄弟留下来继续商议。
六月初四日,以林成方的木船坞为中心的近岸防务被组织了起来,此时,林成方的战船已经建造了一个月,船只的大模样已经形成,还剩下一些索具的安装以及各处的油漆等工作。按照马林溪的要求,专门为炮位加固了船身,马林溪看着那厚实的肋骨和船板,心中暗算:“林原已经出发10天了,如果顺利到达婺州,再带着硝石回来怎么也要到六月中下旬了,在硝石没有回来之前,即使加工出火炮来,也没法打仗。”
实际上马林溪还有一个想法,就是打厕所牛圈的主意,利用硝化菌群(包括亚硝酸菌群和硝酸菌群),将人畜粪便中的氨态氮转化为硝态氮,这个办法在天工开物里面也有提到,主要问题在于速度慢。短时期内,肯定不能通过土硝来发展火药工业。
绞线注:
1、淳佑七年五月二十五日,韭山岛人口第一次大幅增长,从535人增加到720人,现武装渔民140人,工匠84人(22铁工、20盐工、42木工),出现以食品保鲜为工作的女工,女兵组建中。
2、苏轼曾经将紫色冰糖评为最佳,琥珀色次之、黄色再次之,脱色的冰糖是直到明朝才有的。
3、大家知道下面这些东西是谁写的?竟然是鲁迅,《坟,科学史教篇》。
千七百九十二年之变,全欧嚣然,争执干戈以攻法国,……
盖时所必要,首为弹药,而原料硝石,曩悉来自印度,至此时遂穷。……
政府使者皆知不能成,叹曰,硝石安在?
声未绝,学者孟耆即起曰,有之。至适当之地,如马厩土仓中,有硝石无量,为汝所梦想不到者。
4、对西方世界来说,硝的取得一直是制造火药时最大的问题。由于欧洲基本上不产天然硝,只能从人畜排泄物堆肥中取得(尿中的氮酸经自然化学反应与钾结合而成),在18世纪之前大大限制了火药的使用。
5、英国在17世纪时还有专门的集硝官(Salt-peterMan),随时可以闯入人家中把厕所、马厩地面挖起来搜集天然硝,英王查理一世还下令全国所有这些地方的地面不准铺石板或木板;这直到英国取得印度,才有比较充裕的货源供应。
6、这个现象也反映在美国独立革命之中,华盛顿麾下的军队整个战争期间一直为火药供应不足的问题所困扰。到了19世纪中叶,在智利发现了大量的硝酸盐矿(sodiumnitrate),这才解决了硝的供应问题。
算起来,穿越者们来到这个时代已经两个多月了,要说这两个月天气有什么特别,那就是一场台风也没来,这对于马林溪的风车真是很有利,使得马林溪有时间迅速改进他的风车,达到能够抵抗一般台风的标准。
但是与没有台风相对应的是,这两个多月,旱的厉害,从回来的商团口里得知,行在的西湖都见底了。
在韭山岛,问题还不算严重,虽然没有台风,但是象山这边倒是下过几场雨,不过未雨绸缪,张德成他们还是建议林成龙就水井进行保护,并且在岛上的几个峡谷沟壑位置修建堤坝蓄水,以便应付可能到来的干旱。而且对于岛上的防务,也是依靠水源地进行防御,一些平原上散落的难以固守的水井干脆就填死了,人员也尽量向几处水井集中。当然这种大动作,很难一蹴而就。眼前的事情还是加固村寨的围墙,由于铁工房本身在村寨之内,木工房和盐工房都在西山村寨外靠近海滩的地方,这三处重要的工场都可以和村寨一起设防。
但是船坞则因为地形的缘故位于东山一处陡崖旁边,为了有效地保卫船坞,将其与东山的山头圈在一起形成一个防御堡垒。
备战行动也牵涉到工艺学堂,马林溪准备指导学生们对整个韭山列岛开展一次测量实习,虽然没有经纬仪、水准仪等高级测量仪器,但是有太阳,有眼睛。
马林溪第一天先在课堂里面给大家普及了一下平面几何的基本知识,以及基本的测量方法,然后第二天将孩子们按照航模分组分成2组,让林成方的一个儿子林建和陆长天的一个侄子陆森分别作为组长,马林溪、郑三原各带一组,就开始了测量实习。
测量工具很简单,每组一块图板,作为绘图板和定方位的木板,三根25米长按米分节的绳子,几根长3米的木杆。
实习开始于正午之前,两组人在东西山中间的一片被仔细平整的泥地上立起木杆,看日影长度的变化,为了防止风对测量结果的影响,中间的那根立杆被周围的三根木杆支撑着以增强刚度。
马林溪一边看着地面上移动的日影,一边看他那块宝贵的机械手表,沙滩上的木杆日影每走一厘米,马林溪就记录一次时间,同时也记录一下日影距离杆底的距离,并在日影部位插一根细细的竹签。
测量的过程是枯燥的,一直持续了两个多小时,测量才结束,马林溪将刚才测量的数据稍微整理了一下,然后指着沙滩上密密麻麻的竹签中的一只说道:
“插这根竹签时是韭山时间12点。”
马林溪心中则暗道,苏颂大师,你有带有擒纵装置的水运浑天仪,兄弟有海鸥牌手表。
这样正午和正南都被测量出来。
然后就是对正南进行放大,将其从不到3米长放大到一条200米长的直线。然后以这条直线为基准,两组人向东西两边分别做25米的等边三角形,每一个角点插一根木杆,很快,岛上到处都插满了测量木杆。在地图上,则将主要地物在标注在各个三角形周围。
关于测量高差,马林溪利用连通器的原理,弄来了一盘30米长的用牛皮接起来的粗皮管,里面灌满水,然后将皮管的一端放在标竿下,另一端延伸过去,看哪边皮管的水面高,再量取水位的高差,这样一个点一个点地测量各个等边三角形角点的水位高度。
折腾了十多天,一边实际测量,一边给工艺学堂的学生反复讲解平面几何的原理,教学效果应该说还是可以的,毕竟这样一边教学一边应用比干讲理论更容易被学生们接受。当然原理学生们是基本上了解了,但是牵涉到具体的计算,就差的远了,许多孩子数数都还没到一百,一下子从小学跨越到初中还是有点困难的,不过马林溪决心进行拔苗助长,拣其中优秀的学生开小灶,使劲往上拔,其他跟不上的学生能够基本上掌握一些生产技能就可以了,他的教育方法应该说更偏重精英教育一些。
半个月后,工艺学堂的学生们绘制出了韭山岛的第一张带有等高线的地形图,马林溪看着这张三角套三角的地图。
心中暗想:好象还没达到北宋沈括的技术水平。
在这张地形图的基础上,韭山岛的沙盘也被制作了出来,之后就是对周边岛屿进行测量,首先是测量这些海岛距离韭山岛的距离,这方面,当过兵的张昆仑还是很厉害的。
只见他站在西山边的沙滩上,对着距离韭山岛最近的蚊虫山,伸出右臂,竖起大拇指,睁右眼,闭左眼,睁左眼,闭右眼。然后报出了320米的数据。
马林溪心中暗想,这大概就是著名的炮兵简易测距法了。
张昆仑也不藏私,将这种测距法的原理讲了出来,他在海滩上用树枝画了几条线,说道:“一般来说,人的两眼间距是6.5厘米,一臂伸出的长度是65厘米,这样我们的单臂长度和眼间距的比值是10:1,而我们左眼看到的右手大拇指左侧的景物和右眼看到的右手大拇指左侧的景物是不同的,这两只眼睛看到的景物之间的距离,是我们要估算的距离,我看到那里有几棵树,我估算一棵树的占地宽度是8米,这几棵树的宽度可以估算为32米,利用相似三角形的原理,这几棵树的宽度和它们和我们的距离的比值也是10:1,320米就是这样得到的。”
马林溪提出了自己的问题:“蚊虫山岛离韭山岛近,还好对付,远的如积谷山岛和官船峤岛(4880米),恐怕就没这么容易量了。”
张昆仑揶揄道:“马工,你纯碱都搞出来了,现在玻璃三材已经齐全,还有高温熔炼炉,干脆弄光学玻璃吧,这样测距仪不就出来了。”
马林溪叹气道:“有了纯碱,不等于就能炼出玻璃,有了玻璃不等于就能得到光学玻璃,有了光学玻璃不等于就能磨出透镜,有了透镜也不等于就能造出望远镜,有了望远镜也不等于就能造出测距仪。那都是远水,当梅子望望是可以的,真要吃,没戏。”
不过我们伟大的马工还是有办法的,只见他眉头一皱,计上心头:
“虽然没有高等级的测距仪,但是测距原理还是可以用的,我们现在已经有比较精确的韭山岛地图了,东山和西山的距离(4661米)也是知道的,正南正北的方向也是知道的,这样我们可以分别在东山、西山测量周边小岛相对于东山、西山的角度,然后,呵呵,三角形的三个角就都出来了,还有一条边的长度也知道,那另两个边的长度是多少呢?”
旁边站着的林清,听着马林溪的问话,很好奇地问了一句:“昆仑,马工在说什么?”
张昆仑答道:“马工在教我们三角形的算法,这个我知道,在渤泥,我也参加过理工类的科举,算个三角没什么难的。不过马工,你知道角度不难,那些什么正弦、余弦,可怎么算,现在没有计算器,也没有数表。”
“这个简单,我们这个地图的精度要求不是很高,作图法估算一个就可以了,当然现在好像也应该建立一个新的数表了。”
于是,第二天,马林溪给工艺学堂学生布置的作业就是计算三角形的正弦、余弦。不过不是用的作图法,而是用的林溪第一天穿越时记录在本子上的“泰勒展开式”。
不过对于用算盘计算一组小数的立方和五次方,计算量真不是一般的大,很快,所有的学生都败下阵来。
绞线注:
1、淳佑七年,大旱,杭州西湖干涸。
2、沈括于1072年测量汴渠,测得从开封到淮口840里130步之间的高差为19.486丈,用的是拦渠蓄水测高差法。这是沈括的首创,证明沈括已经有“水平”的概念了。
3、西安碑林《禹迹图》刻于1136年4月,计里画方,横方70,竖方73,每方计里100,(77厘米见方,大致比例1:150万)据考证,这张地图可能是沈括《守令图》中的一幅小图,1136年10月,在上面这块碑的背面,刻上了另一张地图,即《华夷图》。对于重要江河的流向、海岸线大致方向的表现还是比较准确的,不过关于南方和北方的一些地形,可能由于缺乏数据,还是不太准确,比如北部湾、雷州半岛、辽东半岛等等。
4、淳佑七年,就是穿越回去的这年,1247年,在苏州,黄裳(写九阴真经的那哥们)的《地理图》被王致远刻印,高221厘米,宽106厘米,包括60多河流,120多山脉,410个行政区。相信如果没有这些传世的石刻地图,现在那些搞历史地理的哥们恐怕都要跳楼了,咱们这些写穿越文的也就更可以天马行空了。
5、关于量日影长短定正午,恐怕不是那么容易的,这个兄弟没试过,所谓想当然耳。
6、三角测量法:在地面上布设一系列连续三角形,采取测角方式测定各三角形顶点水平位置的方法。它是几何大地测量学中建立国家大地网和工程测量控制网的基本方法之一,由荷兰的斯涅耳于1617年首创。
在完成周边岛屿位置测绘后,学生们在原有韭山岛沙盘的基础上,将沙盘扩大到整个韭山列岛。
虽然在关于三角函数的第一次计算实践中遇到了挫折,但是马林溪对于数表的追求并没有停止。
为了建立一套数表,马林溪列出了一个以计算为核心的教学计划,首先是教学生们加减乘除四则运算,这个是相当费力的,马林溪一只土鸡两条腿,一只田鸡四条腿,三只土鸡,五只田鸡几条腿,口舌费了很多,总算把几个大一些的孩子教会了,由于这部分内容是基本教学内容,智力没有障碍的孩子都必须学会,而马林溪的事情又很忙,所以教学任务就转交到几个年长的学生那里,由他们做老师,督促其他的学生学习。然后马林溪就将平方表,立方表的修表任务发了下去,先是10到99的平方和立方,接着细化到10.01到99.99的平方和立方,之后又进展到开平方和开立方。由于开平方和开立方涉及到许多试算,马林溪把有效数字的概念和插值的简化计算法也灌输给学生们。然后便是对圆的分析,角度、弧度等等的概念,在此基础上,终于开始了对三角函数表的编制。
应该说,工艺学堂的第一届学生真的很不容易,也很了不起,马林溪给他们的只是一些大概的引导,剩下的全靠学生们自己,他们凭借少年的好奇心、好胜心和互助心,完成了大量开拓性的工作,他们编制的《韭山数表》成为后来一系列技术发明和航海发现的基础。
在韭山列岛沙盘完成的那天,即六月十九日,岛上的核心人物都来观看这个大沙盘,在沙盘旁,张昆仑提出了建立东西山炮台的建议。马林溪看着张昆仑点了点头,说道:“确实,不过火炮还需要不少时间,只能在炮台上装一些床弩和投石机了。”
张德成附和道:“东西山的山顶可以控制全岛,战略地位比较重要,确实应该作为防御要点修筑城寨。”
郑三原则提出了反对意见:“山顶固然重要,但是估计真的打起来,很可能用不着,我要是进攻韭山岛的话,肯定选晚上,偷偷上岛,突然袭击,打你个措手不及。山顶火炮还没弄明白发生了什么事,底下的战事已经结束了。”
张昆仑反驳道:“夜袭的前提是情报准确,如果没有可靠的内线情报,搞夜袭是送死,我们现在的力量很弱小,人家犯不上和我们玩高风险的夜袭,白天来打你,你这么点人,也未必招架的住。”
张昆仑和郑三原的话让大家陷入了沉思,韭山岛的特点是地域狭小,没有纵深,作为防御一方,最好的办法就是通过远程火力优势将敌人消灭在海上。敌人一旦登陆成功。剩下的办法就是踞岛死守了,真要是弄到踞岛死守的地步,那基本上就死定了。
马林溪打破了沉默,道:“哥哥我来冒充一把战略家,所谓,最好的防御是进攻,如果不能发动进攻,最好的防御就是隐蔽。我们在隐蔽上有两件事情可做:第一件就是在周围岛屿上设立岗哨,防止外人进入韭山水域,第二件则是一旦敌人夜间登陆成功,我们要让敌人迷路,在发动进攻前先暴露自己。”
张昆仑揶揄道:“我印象桃花岛离这里不远,马哥要不去找找黄老邪,看能不能取取经。”
林清道:“桃花岛好像离这里真的不远,你们这些渤泥人居然还在那里认识什么黄老邪。怎么早不说。”
郑三原道:“那个黄老邪是我们渤泥一个姓查的人杜撰的,说会摆什么八卦阵,人一进去就会迷路。这是不能当真的。”
林清望着张昆仑道:“你记得回头给我讲那个黄老邪的故事。”
马林溪笑着指点韭山岛的村寨位置说道:“也不用那么麻烦,我们只要在前寨、后寨搞一些显眼的高房大屋,里面遍设陷阱机关,让进去的人出不来,并且给岛上警戒的人报信就行了。”
张昆仑道:“三打祝家庄,呵呵。”
马林溪笑着对林清说:“你昆仑哥哥讲故事不是一般的好,三打祝家庄也是一个特有意思的故事,记着让他给你讲。”
林成龙、林成安等人看着几个渤泥兄弟互相辩论,很是好笑,不过听他们说的事情还真是那么回事,如果外贼真的夜袭,的确不好对付。于是按照刚才讨论的结果,在山顶平整土地,修建寨墙,准备作为炮台使用,同时将韭山岛的储备粮也安排在山顶上。同时在寨内也开始安排诱敌欺敌的设施。
六月十九日晚上,郑三原主动和马林溪聊起了未来,这是他们关于未来发展的第二次对话(上一次是五月十六日)。
郑三原问道:“马哥,我们在这岛上还要呆多长时间啊?”
马林溪道:“怎么了,在韭山岛上住腻了。”
郑三原叹气道:“我每天在这里也就当当私塾先生,岛上的事情也轮不到我说什么话,确实有点闷。”
马林溪看着郑三原的样子摇了摇头,心中暗想:这么出色的小伙子每天憋在这里,还要看心仪的姑娘和别人卿卿我我,好受才怪。
马林溪又琢磨了一会,说道:“为了能够离开韭山岛,我们要完成三项任务:首先是多赚钱,然后是加强武装力量,最后是扫荡周边有威胁的海盗势力。这三项任务完成了,我们就可以离开韭山岛了,否则,即使离开韭山,也只能任人宰割。现在是什么时代,你应该比我清楚。”
郑三原问道:“如果离开韭山,我们去哪里?”
马林溪看着郑三原道:“老弟知道哥哥我以前是喜欢看架空小说的,中国这么大,哥哥我可以说认真研究的,只有两个地方,一个是台湾,一个是海南。我们要去,就去那里。在这个乱世,我们要想自保,一定要有一个根据地,韭山这里不行,即使拿下舟山,也还是不行。离大陆实在太近了,不要说蒙古,就是南宋朝廷想干掉我们,也是轻而易举。而且这里耕地不足,不能养活很多人,我们如果能占领台湾或海南,就有了稳定的粮源。大家就可以多生孩子多养人。”
郑三原笑道:“台湾确实不错,不过那里的传染病比较厉害,历史上从孙权就开始讨伐台湾,后来杨广好像也去打过,忽必烈也去过,最后都损兵折将败退回来,咱们现在没有金鸡纳霜,去了,没准也会拉肚子拉死。”
马林溪道:“的确有这个问题,我们只好认真开展爱国为生运动了,同时看看能不能搞一些类似磺胺之类的药物,不过荷兰人1624年就开始在台湾修建热兰遮城,而直到1633年奎宁的疗效才被西班牙传道士发现。那帮在台湾筑城的荷兰人不怕拉肚子,我们这帮身带前世若干抗体的穿越者倒怕拉肚子了?”
绞线注:
舟山桃花岛,相传前秦隐士安期生在岛上白云山修道炼丹,“尝以醉,墨洒于山石上,遂成桃花纹”岛名由此而来。
第41章炼碱的盗火者
在教育计划实施的同时,马林溪的重化工计划也开始了,六月初三日上午马林溪召集铁工、盐工四十二人到马办开会,来开会的人太多,虽然中间的桌子被撤走,还是坐的满满的。
这次会议主要是讲安全生产:
“今天召集大家到这里,主要是讲安全生产,我们的熔炼炉马上就要投入使用了,现在有三样产品要列入试生产计划,第一项是坩埚钢,第二项是纯碱和烧碱,第三项是玻璃。这三样东西大家以前都没做过,虽然和一般的炼铁烧陶很像,但也有很多的不同。”
“在这里,我要对大家说,具体操作时一定要按事先定好的规程做、按配方做,不能擅自改动。而且,在生产过程中,每一步操作都要记录,这由主炉记录,要记录时间(沙漏)、配方、操作人姓名,不识字的,以后每天上午轮流到郑先生那里学识字,500汉字学起来很容易,都是日常的说话,这个必须学会,学不会写字的,不能记录生产过程的,不能做主炉。”
“此外,我要告诉大家,我们所从事的是前人从来没有做过的工作,即使都按照规程认真操作,也不等于说就不会出现问题,大家要在日常的操作里面及时发现反常之处,可能会有爆炸,可能会死人,所以每次炉前不能超过5个人,你们都是优秀的工匠,每个人的生命都是宝贵的,我们损失不起。”
“但是这并不等于我们就畏缩不前,我们还要勇敢地去试验,去生产,前两天我听陆二哥(陆长民)说风车是逆天而行,这里我要告诉大家,将来,不光是风,我们还要把闪电抓下来干活。我们之所以能够在世界上生存到现在,就因为没有完全顺着老天爷。”
“在我们渤泥西面,有一个叫希腊的国家,那里有一个传说,说远古的时候,没有火,人们茹毛饮血,后来,一个叫做普罗的圣人,以牺牲自己为代价,到老天爷那里把火偷了下来,从此人间才有了火,但是这个盗火的普罗被老天爷用铁链绑在悬崖上饲鹰,每天鹰飞去啄食他的内脏,老天爷却不让普罗死,当天晚上让他的内脏再次长好,以便第二天接着饲鹰。”
“普罗虽然下场很惨,但是他的后代却再也不用茹毛饮血,我们今天做的事情,实际上就是普罗当年做的,我们可能会因此送命,可能因此粉身碎骨,但是我们的牺牲将给我们的后代带来巨大的益处。这种牺牲是值得的。”
听着马林溪的话,大家脸色都很难看,甚至有几个人神色之间还出现了恐惧之情。但是工匠毕竟和农民、和读书人不同,工匠有工匠的特点,那就是他们拥有这个时代对未知事物最强的好奇心。
六月初四日上午,熔炼炉正式开炉,第一天炼的是纯碱,按照马林溪的指点,两个铁工和三个盐工参加到炼碱的工作之中,其中负责记录的是马林溪自己。
熔炼炉中的木炭被点燃,一个负责蓄热室开关的铁工,看了沙漏一眼,报出了“辰时60分”(马林溪在沙漏上进行了刻度,一个时辰120分钟,辰时60分为早上8点),然后扳开了一号蓄热室的开关,控制风箱的离合器被打开,巨大的风箱曲柄快速地前后摇动起来。熔炼炉所在的工房内,隐隐然有一股风在徐徐吹动。
透过小小的观察孔,炉膛内的火光投射出来,渐渐由红变白。
马林溪用一把专用的细脚坩埚钳夹着一个内放银锭的小瓷碗,慢慢伸进观察孔内,仔细观察着银锭颜色、形状的变化,过了一会,随着火焰颜色的变白,银锭开始融化。马林溪招手叫过旁边站着的陆镇刚,说道:“注意看,白银开始融化时火焰的颜色是这样的。这个火候就是炼碱的火候,咱们现在试试纯碱是不是能烧的出来。注意要保持这个火候。不能再热了。”
之后,马林溪将事先已经过加热脱水的芒硝(已经加热除水)、和磨碎的石灰石以及木炭按比例混合在一起放到事先烧制好的粘土坩埚里面,打开观察孔下的炉门,放了进去。
很快,坩埚里面的物料开始燃烧,并渐渐熔融起来,冒着泡,发出亮红色的光,然后,慢慢地亮红色逐渐黯淡下来。
马林溪心里实际上在打鼓:“老子自打大学毕业,就没碰过试管,但愿这把黑灰不要给老子难看。”
不过嘴上,我们伟大的马工还是气定神闲:“出炉吧。”
然后炉门被打开,满是黑灰的粘土坩埚被两个壮小伙子用坩埚钳夹了出来。
大家都伸过头来看,不过坩埚里面东西很一般,就是黑糊糊一堆。
马林溪指挥着将这一锅东西趁热倒了出来,用锤子敲碎,然后吩咐盐工们说:“一会把这些东西弄到盐工房里面,磨盘磨细,然后放到水里面仔细搅拌溶解,滤出卤水来,注意这个卤水是碱卤水,比盐卤值钱的,你们把这个碱卤水蒸发干净,然后把剩下的好东西拿来继续加热。对了,过滤剩下的那些黑灰(CaS)要集中存放,留着将来有用。”
盐工的炼碱问题解决后,熔炼炉又开始加入木炭燃料,风箱呼呼地运转起来,这次要炼钢,坩埚法炼钢。
在此之前,铁匠们已经把马林溪要的镁坩埚搞了出来,在烧制镁坩埚时大家还是很下了一些功夫,虽然陆长天等人有做坩埚的经验,但是这种用海水中提炼出来的苦盐做坩埚还是头一次(陆镇海曾经弄了一点氢氧化镁尝了尝,然后大家面前就出现了一张苦瓜脸)。结合以前做坩埚的习惯,陆长天他们首先将坩埚的主要成分,粘土、氢氧化镁、熟石灰粘合成坩埚样式,然后慢慢烘干,之后将坩埚毛坯放到铁匠炉中慢慢烧制,最后镁坩埚终于加工了出来(主要成分MgO,CaO,Al2O3)。
应该说,如果马林溪不是遇到陆长天,而是自己动手造坩埚,他很可能会挂掉,但是好在我们伟大的马工有自知之明,除了在孩子们面前操练过一次钳工手艺,弄了个竹蜻蜓,其它时候他都只在旁边画图纸、订计划、出主意。从来不越俎代庖,亲自操作,甚至连他主导研制的车床,他都没有上去车点什么出来。
而所有这些具体工作,都是陆长天、林成方、林成福他们这些宋末海盗工匠做的,作为宋朝,中国历史上工艺技术发展最为鼎盛的朝代,那些了不起的技术成就都是如陆长天这样名不见经传的工匠一锤一凿干出来的,如果马林溪不是穿越到宋朝,而是汉朝,恐怕很多东西就不会那么容易搞出来。
绞线注:
1、纯碱的吕布兰法的配方:无水芒硝:石灰石:煤炭=100∶100∶35.5,反射炉中950~1000度下煅烧成熔块(黑灰),再经浸取、蒸发、结晶、焙烧等处理而得碳酸钠。而白银的熔点为960度。
2、坩埚很容易爆炸,这个在吴运铎的书里面有写。下面的文字来自《吴运铎传》:
“应该自己造坩埚,他们买来造坩埚的黏土,造了一个小坩埚。当把新造的坩埚放在炉火中间时,刚一转身,坩埚炸的粉碎,第二个、第三个、第四个坩埚,命运都是一样。他们立即召开“炉前会”研究原因是什么?大家都认为,坩埚没有烤干,一放到炉火上,干燥太快,里面的水分化成蒸气,就炸了。总结教训后,又进行了试验,炉火把坩埚烧得通红,在烈火上呆了10分钟也没有炸。吴运铎拿起铁钳把一块块碎铜添进坩埚里,蓝色的火焰从炉底升起,车间里漂浮着柳絮般的白色氧化物,金黄色的铜液熔满了半个坩埚,忽然又是一声爆炸,铜水喷射四面八方,拉风箱的同志头被烫伤……。大家议论着,有人说,买的黏土原料质量不好,缺少造坩埚的石墨粉,有人说,没有造坩埚的经验……。清晨吴运铎拿着介绍信跑到龙岗镇请补锅匠,这位老师傅看了他们做的‘坩埚’和用料,摇了摇头,老师傅带着管材料的同志去买来一种灰色硬的象石块的黏土。师傅不用焦炭粉,从炭渣里找了一些没烧尽的炭块,再把黏土和炭块捣碎,动手造了一个坩埚,然后师傅烧了一些木柴和树枝,慢慢地把坩埚烤干。大家留心地观察老师傅熔铜时的一举一动,看他如何安置坩埚,怎样加料和调节火焰。……”后面就是成功铸造了。
所以,坩埚是很难造的,不过韭山岛上有铁匠家族,他们的手艺应该不会次于上面说的补锅匠,再有马林溪在原材料上进行指导,做出以氧化镁为主要材料的坩埚还是可能的,大家如果有意见,可以提出来,兄弟一定择善而从。
3、洛阳汉墓坩埚资料:“成分为:SiO243.57%、Al2O337.28%、Fe2O33.46%、K2O0.63%、Na2O0.26%、C13.66%,可见其三氧化铝量和碳量都较高,这显然是有意选择配制的。优点是耐火度较高、热稳定性较好。经测定,坩埚耐火度为1580-1610℃。依Fe-C平衡图,并考虑到其他夹杂元素的影响,坩埚附着钢完全熔化的温度约低于1470℃,故坩埚耐火度是能够满足冶炼要求的。这也体现了我国古代耐火材料技术的高超。”
4、现代坩埚的主要材料:普通镁砂,1700度,碱性。合成铝镁尖晶石,1750度,弱碱性。锆英石,1650度,中性。石英砂,1550度,酸性。
六月初四日下午,马林溪期待已久的坩埚法炼钢终于开始了,为了炼钢,他准备了相当多的东西,光蓄热室的方案就提出了两种,还有氧化镁坩埚,还有余姚的萤石,还有风力带动的风箱,等等。
陆长天虽然对于马林溪的炼钢计划不是很明白,但是看到马林溪如此热衷于非锤锻法炼钢,并且反复宣称他炼的东西将是一种非常纯净的钢,陆长天对于这种炼钢法也从开始的不屑一顾转变为半信半疑。
现在,谜底就要揭开了。
上午炼碱结束后,马林溪就开始对炼钢的主料和辅料进行再一次的检查,生铁块、熟铁块、石灰、萤石、木炭、镁坩埚。并且反复检查熔炼炉、蓄热室、风箱、风车等等设备的运转情况,然后便是核对自己列出的炼钢程序和配方。
在此之前,马林溪还做了大量的准备工作,比如在熔炼炉的构造上,在内膛砖和炉外砖之间搞松散的硅藻土隔热保温层,虽然这使得炉壁厚度达到空前的0.6米,但是保温效果确实不错,上午试烧的时候,炉外壁一点也不热。
而且马林溪还在蓄热室外砌筑了高达20米的烟囱,为此将新到岛上的陆家众人折腾的够呛,大家都对此都很不解,直接整一个小烟囱把废气排掉不就得了,为什么费这么大事,马林溪对此的解释则是这种排气措施通过烟囱内外的压力差、温度差、湿度差可以产生很大的向上的吸力,帮助炉子排烟,这样一边鼓风,一边抽风,熔炼炉的内部就实现了比较好的热气流动,不用担心一开炉门燎了大家的眉毛。
由于每次工匠提问,不管问题如何复杂还是如何简单,马林溪都会认真做答,所以只要有可能,工匠们就会把自己司空见惯、习以为常的一些东西拿来问马工,看看有没有别的解释,这当然也是工匠好奇心的一部分。
马林溪则不管工匠们是不是听得懂,每次工匠提问,他都以前世的最新科技成就进行回答。
马林溪知道,所谓教育就是灌输,所谓学习就是模仿,什么寓教于乐,什么教学相长,归根结底还是灌输,而灌输的精髓在于重复,谎言重复一千次都能成为真理,不要说他这有模有样的科学知识了,而且一些看上去很浅显的自然现象都是在人类进入电子时代后才有了像样答案的,比如,有一天陆镇海就问了他一个很简单,但是很难的问题:
“为什么钢淬火后会变硬?”
这个千古难题据说是直到20世纪30年代才得以破解的,并因解开这个难题而诞生了划时代的伟大发明:
电子显微镜。
人类从此进入了真正意义上的微观世界,但是让非冶金专业出身的马工用浅显易懂的话把他所知道的那个关于电子显微镜发明人的故事讲给一个宋末正在上识字班的铁匠听,放在任何一个人身上恐怕都要抓狂。
但是我们伟大的马工和同样伟大的陆工匠以绝大的勇气和毅力,硬是完成了这次关于前世二十世纪物理学前沿成就的交流。
这次交流是这样的,马工按照三国演义的说话方式把那段著名的关于β-Fe的三方论战讲了出来,而陆镇海师傅则本着不懂就问的精神,对什么是碳,为什么碳是决定钢材强度的核心因素,什么是晶体,什么是体心立方结构,什么是面心立方结构,什么是奥氏体,什么是马氏体,为什么快速冷却后奥氏体会转化为马氏体,等等诸多问题进行了锲而不舍的提问,亏了马林溪为了完成他的穿越小说,曾经就与热处理相关的金相学知识和铁碳平衡图进行过认真的研究和分析,不然很有可能在半路就挂于马下。
此后,马林溪将这样的问题进行了整理,逐渐形成了一部关于冶金、机械、化工的百科问答,并起名为《十万个为什么》。
闲话少说。
关于烟囱,韭山岛的核心层林成龙、林成虎等人也有不同意见,如此大肆张扬,违反了财不露白的原则,但是张德成则劝解道:“这个烟囱不算高,也就是比大树高一些而已,我们可以对烟囱进行伪装,周围装饰一些树皮和枯枝败叶,对外宣称,那是一棵白天冒烟、晚上冒火的鬼树,韭山上有很多人因为吸入鬼树的烟火而得疫病死了,之所以还留在这里只是贪恋这里没有官府。”
林成虎听罢,狂笑几声道:“老张,你在渤泥国一定不是好人,这么多鬼花活。”
张德成则故作腼腆地笑道:“哪里,哪里,我这不都是官府逼出来的吗?”
……
陆长天则看着这个规模宏大,结构复杂的熔炼炉对马林溪说:“我看这个炉子不象炉子,倒更象一台机器。”
马林溪则答道:“陆大哥这句话可是说对了,这个熔炼炉实际上就是一台机器,每年要大修的,在我们渤泥,专门有人学这个,叫做什么热工学,还有专门的科举考试考这个,可以中进士,升翰林的。”
“真的?会砌个炉子还能当状元?”陆长天对马林溪的回答感觉很不可思议,状元对于他来说那是官府,可望而不可及。
“那是自然,我们那里最厉害的炉子也不叫炉子,叫什么反应堆,里面的燃料也不是我们常规的燃料。”
“哦!不知什么时候咱们也能砌个反应堆,看看炼出来的铁有什么不同?”
“是啊!砌个反应堆,砌个反应堆”马林溪喃喃地念叨着,脑子里面思量着怎样通过离心机分离铀235。
绞线注:
1、锡熔点232度,铅熔点328度,银熔点962度,金熔点1063度,铜(紫铜)熔点1083度。
2、木炭冶炼的生铁一般具有细粒结构,铸件紧密,没有裂纹的特点,用木炭生产的生铁含杂质少,适于生产优质钢。发热量取决于炭化条件,一般在8000千卡/千克左右,而一般煤的发热量是5000~7500千卡/千克,木柴的发热量是2700千卡/千克,焦炭的发热量在6500~7300千卡/千克。所以利用木炭炼钢还是有可能达到较高的温度的,木炭用于现代冶金的困难在于强度低,压碎后阻挡空气流通,不过对于本文中那台不计工本的小炉子(一次4个坩埚,100~200公斤钢),应该不存在这方面的问题。
3、从资料上看印度的乌兹钢锭(大马士革花纹钢刀)据说是用木炭坩埚法炼的优质碳酸铁(菱铁矿),还有就是亨茨曼在1740年熔炼的著名的坩埚发条钢了,但是上面这两种钢都是高碳钢,高碳钢的液化温度较低(碳含量2%,1248度,碳含量1%,约1470度,碳含量0.5%,约1500度),兄弟这里准备冶炼的是中碳钢和低碳钢,这两种钢的液化温度较高。
4、关于金相学的那段,有兴趣的读者可以去看郭可信的《金相史》。
5、关于烟囱的描写可能有点YY,因为那么高的烟囱的砌筑需要不少的砖头,还有砂浆,还有脚手架的搭设和物料的运输等等,恐怕不是一蹴而就的事情,这个提前没有交代清楚,大家见谅。
接着说炼钢。
马林溪对熔炼炉的要求很简单,就是高温,比如1600度,如果能够达到这个温度,则不管是对眼前的炼钢还是后面的炼玻璃都将有很大的帮助。但1600度对于这个时代是一个前所未有的高温,意味着要让蓄热室上层格子砖中的空气温度达到800度以上,马林溪虽然在蓄热室和连接管道的构造上采取了很多措施,比如加大蓄热室的壁厚,设置隔热保温的夹壁层,用沙子、硅藻土和少量粘土烧制耐高温的格子砖等等,但难度仍然很大,不过对于这次试验的成功马工还是报有信心的。
这时铁工们在4个0.3米直径的坩埚里分别按照事先准备好的配方装进生铁块和废铁块,在铁块表面则撒上石灰石和萤石。
关于萤石,马林溪给铁工们的解释是:“这个萤石是重要的助熔剂,有了它,在高温条件下,石灰石就可以更容易地融化为炉渣,我们渤泥有一句话说:‘炼好渣,才有好钢’。这个炉渣的流动度好,才能和下面铁水里面的硫、磷、硅等杂质充分反应,同时也能起保护铁水的作用,防止和空气中的氢、氮、氧进入铁水。”
当然,这一段话周围的4个人都没听懂。
铁工们将一个个装好的坩埚摆到熔炼炉内用镁砖砌起的炉架上,又将木炭从燃料口推入。
马林溪站在旁边看铁工们把这一切做完,叹了口气,摸着石头过河吧,然后对陆长天点了点头。在记录本上写下“淳佑七年六月初四日未时整,坩埚炼钢,首炉。”
木炭被点燃,巨大的风箱呱嗒呱嗒地运转起来,空气通过一号蓄热室鼓入熔炼炉,燃烧后的废气从熔炼炉进入二号蓄热室,最后从烟囱排出。
从观察孔中观察,火焰由红转白,一股热浪从熔炼炉弥散出来。
一刻钟过去,陆镇海扳动了蓄热室开关,将空气鼓入二号蓄热室,由于二号蓄热室已经预热了一刻钟,这个动作立竿见影,熔炼炉中的火光开始白的刺目,从观察孔中透出一股热气,炉前的四个人不由自主地向后退了两步。
马林溪用手挡着脸,慢慢地凑过去,眯着眼睛从观察孔看着里面的4个坩埚。
只见坩埚中的铁块已经开始发红融化。
陆长天也凑过去看了看,然后说道:“还没全化开。”
马林溪点头道:“现在就要看蓄热室有多管用了。”
一刻钟又过去了,陆镇海再次扳动蓄热室开关,马林溪从观察孔看了一下,坩埚中是平平的呈现暗红色的液面,于是马林溪招呼陆镇山等人拿着带钩钢钎在铁水中搅拌起来,随着钢钎的搅拌,坩埚下部白亮刺目的铁水泛起阵阵涟漪,铁水开始沸腾起来,一缕缕蓝色的火焰从白亮的铁水中冒了起来。
马林溪对在场的众人解释道:“看这蓝火苗,这就是生铁里面的碳和空气中的氧气形成的一氧化碳在燃烧。”
当然,和前面的萤石助熔剂一样。在场的众人没有听懂。
由于坩埚法炼钢可以用人工加以搅拌,脱碳反应进行的很快,虽然比不上氧气转炉的不到二十分钟,但是比平炉的八小时可是快多了。
一刻钟之后,陆镇海再一次扳动蓄热室开关。
马林溪则让铁工们用特制的坩埚勺扒渣,把铁水表面的炉渣捞出,烧红的炉渣被倒在事先准备的一个水池中,滋拉一声,一团水雾冒起,马林溪从水池中捞起一块钢渣,灰黑色的,宛如当年在五大连池看到的火山灰。
他举着这块钢渣对铁工们说:“看这钢渣,我们刚才放进去的是白色的石灰,那是氧化钙,现在出来的是这种灰黑色的东西,至于它为什么变黑,那是因为铁水里面的杂质进到了里面,这个钢渣里面主要是三种东西,硅酸钙、硫化钙和磷酸钙。”
当然,和前面的一氧化碳蓝火苗一样。在场众人还是没有听懂。
然后铁工们将第二批石灰和萤石作为造渣材料加入到坩埚之中,为了加深大家对萤石助熔效果的认识,马林溪有意识地先加入石灰,石灰浮在铁水上,黑黢黢一块一块的,然后再加入一点萤石,稍加搅拌,石灰迅速地如水一样平铺开来覆盖在铁水上。
陆长天等人看着这个过程,宛如在看变戏法,马林溪看着铁工们惊诧的表情,心想,萤石的主要用处还不是炼钢,而是电解铝,不过现在没有电,铝暂时是不用想了,将来如果把铝搞出来,小小寰球,到处都将是铝币和铝元宝,老子半斤铝换两斤黄金,十斤白银,搞铝本位制。
不过很快,马林溪又回到现实之中,他让陆镇山用坩埚勺弄出一点铁水,然后倒在一根事先准备好的细陶槽内,一片火星飞溅出来,马林溪向周围众人说道:“大家注意看,这些火花的形状,看到了什么?”
陆镇山答道:“不就是一片火花吗?”
马林溪笑道:“大家一定要注意观察这片火花,这关系到我们炼钢的成败,我一直和你们说,所谓钢,就是一种纯净的铁碳合金,通过造渣,我们把铁碳合金中的磷、硫和硅除去了,但是怎样知道碳的含量呢?我们现在没有其它的法子,只有通过观察这片火花。”
说完,马林溪让陆镇山将刚才得到的铁条从陶槽中取出,然后在一台事先准备的手摇砂轮上磨了起来,火花从砂轮上飞溅出来,陆镇山在那里磨铁条,马林溪则给周围的工匠讲解:
“注意这些火花,它们实际上有两个组成部分,即亮线和爆花,亮线后面是爆花,爆花后面又是亮线,然后又是爆花。”
“为什么是这样呢?因为铁里面含碳,铁屑被磨出来时,温度很高,其表面和空气中的氧气反应形成一层氧化铁薄膜,但是铁屑里面含有的碳又会与氧化铁反应,形成一氧化碳,这个高温铁屑上产生的一氧化碳自然也是高温气体,它会从氧化铁薄膜表面爆发而出,然后与空气中的氧气相遇,就会爆炸,所以形成爆花,如果铁里面含碳量很高,就会连续不断地产生爆花,爆花之间的亮线长度就短,就象这根铁条一样,如果含碳量很低,爆花就产生的少,亮线就长,过一会我们就可以看到。”
当然,和前面的磷酸钙一样,在场众人没有听懂马林溪说的是什么。不过,后来马林溪把他这次炼钢实践中的记录,结合着前世的知识,写成了几篇百字左右的白话文,郑三原对这些短文稍加润色后作为识字范文,让补课的学徒和工艺学堂的学生背诵,于是这些分子级别的化工、冶炼知识就逐渐地印在了工匠们的脑子里面。
铁工们继续搅拌铁水。
又两刻钟过去了,铁工们再一次更换渣料,这次出的矿渣已经是灰白色了,和刚才的灰黑色很不相同。
马林溪则每刻钟制作一个铁条试件,然后进行火花检测。
没有比较,没有鉴别,从增加的亮线长度和减少的爆花数量,铁工们开始明白马工所说的含碳量是什么意思了。
这时马林溪发现火花的样式和高碳钢(0.7%)爆花的样子很接近了,于是吩咐将第一个坩埚出炉,四个铁工小心翼翼地用四把粗大的坩埚钳慢慢地将那个将近100斤的坩埚夹了出来。
热气熏人,铁水、炉渣的红光映照着周围五个汗流浃背的盗火者。
陆长天等人小心地把坩埚倾侧,将里面的钢水倒在了事先准备的硅藻土槽中,然后冲入冷水,一片水雾之中,形成了一根80厘米长,8厘米见方的钢坯。
两刻钟之后,第二个坩埚出炉,这一炉是中碳钢(0.5%)。
又是两刻钟,第三个和第四个坩埚出炉,这两炉是低碳钢(0.3%)。
至此,马林溪企盼已久的液态炼钢终于圆满完成。
绞线注:
1、看了很多架空小说里面的大炼钢铁情节,只有林强云老板知道造渣工艺,造渣是炼钢炼铁工艺中必不可少的一环。在炼钢过程中,必须形成具有一定碱度、良好流动性、合适的氧化铁和氧化镁含量、正常泡沫化的炉渣,以保证炼出合格的优质钢水,并减少对炉衬的侵蚀。所谓“要想炼好钢,先要炼好渣。
2、关于搅拌生铁水会造成一氧化碳燃烧的蓝火苗这一段描写来自于商务翻译的《十八世纪产业革命》。
3、钢液在静止状态下,冶金反应速度很慢,夹杂物通过逐渐上浮而除去,但是当搅拌钢液时,夹杂物的除去速度是按指数规律递增的。
4、兄弟没炼过钢,炼钢细节可能有错漏,望方家指点。
得到这四块钢坯后,陆长天还是有点半信半疑,炼制纯钢真的这么简单吗?只要火烧一下,再搅拌一下就行了?这玩意是钢吧?
回到铁工房,他用车床开始切割那块高碳钢钢坯,很费劲,前后换了两次切断刀才从那黑乎乎的高碳钢坏上切下来一片,然后把这片钢坯在铁砧上用锤子使劲砸了一下,叮的一声,钢坯发出清脆的声音,表面竟然没有留下锤子的印迹,陆长天咂了咂嘴,看来这东西确实不赖,之后他操练起他的铁匠手艺,用钳子夹着钢坯在炉火上烤红,又抡起锤子,慢慢地将其打造成一柄窄刃匕首的样子,开刃、淬火、抛光。一柄亮晶晶的小刀就诞生了,陆长天取过一条熟铁棒试了一下刀,熟铁棒上留下深深的刀痕,小刀呢?无损。
“好钢口”陆长天赞叹道。
此后,韭山岛掀起了第二次换装热潮,现有设备上的刀具以及重要的机械零件全部用新冶炼的坩埚钢重新加工并代换,韭山岛的生产效率得到进一步的提高。
与此同时,马林溪开始了制造玻璃的试验,现在他手里有硅藻土(二氧化硅),烧碱(氢氧化钠)和石灰(氧化钙),同时他知道一个钠钙玻璃的配方,于是就按照那个配方熔炼起来,但是这次熔炼玻璃的试验并不成功,所使用的硅藻土坩埚在加热到最后阶段时呈现出软化的趋势,马工不得不将熔炼停下来。
待将坩埚内的东西倒出来,冷却后,大家看到的是一堆微微发绿的透明胶体,胶体内满是小气泡。
马林溪叹了口气,对周围的盐工和铁工说道:“这种东西叫做玻璃,应该是无色透明的,现在发绿,表明里面含有一些铁元素,此外玻璃里面含有气泡,说明我们熔炼的温度还是不够高,这倒不是熔炼炉的问题,而是坩埚的耐热性能不行,可能因为硅藻土里面含有一些钠钾杂质。”
这次试验之后,玻璃熔炼被搁置了起来。
玻璃试验虽然失败了,但是坩埚钢却有了后续进展,韭山岛的出口产品中第一次出现了武器的影子,那是一种类似倭刀的东西,不过被称作渤泥刀,整把刀用中碳钢打造,按照马林溪的指点经过渗碳(泥匣内充满碳酸钙加木炭末加刀坯)淬火调质等处理,由于这种刀锋利、坚固,轻巧,在陆长天炼过的刀剑里面堪称前所未有,
陆长天用剩下的钢坯一口气打造了二十五把渤泥刀,还有点意犹未尽,马林溪看陆长天一副手痒难搔的样子,于是把前世瑞士军刀的构造图绘制出来,交给陆长天,这种组合刀具的制作难度显然让陆长天有点吃不消,用了好几天,才勉强造出了一把刀、剪、锯的组合小刀,然后我们的老陆头就扔下不干了,显然陆大工对于造长刀更有兴趣。
至于那二十五把长刀,则全部被林成虎拿到明州去卖,但是这次他没有将渤泥刀摆到明面上卖,而是利用自己的私盐渠道,采取以刀会友的方式,通过明州当地的黑社会豪门,集合了周围的私盐贩子、山大王、岛主、江湖骗子、海盗头子等等,销售他的渤泥刀,将二十把刀按照长短、轻重、优劣分成四组,先卖最差的那组,然后陆续抛出其余三组。
第一组开价100两银子一把,然后200两、500两,到第四组,售价高达平均1000两银子一把,但仍然是一扫光,卖完这二十把刀,林成虎将最后五把刀作为酬谢送给作为组织者的豪门,便带着五十多个海盗背着五百六十多斤白银回了韭山。
听到这种销售方式的郑三原,笑着对林成虎说道:“大叔要是生在渤泥,特别合适去做房地产开发商。”
这次林成虎卖刀的所得,从很大程度上扭转了韭山岛的经济形势,林成龙的日子一下子好过了许多,前些日子买木材拉下的亏空也堵上了。
但是,通过这次宝刀销售,让渤泥货物进一步风生水起,引起了周围各色势力的注意,按照他们的分析,在明州附近必然有一处囤积渤泥货物的据点,只有这样,才能使林成虎十五天左右就能往返一次。
不过林成虎也顾不了这么多,他对腰包里面装满黄白之物十分有兴趣,催着马林溪再整点稀奇物事去卖。
马林溪看林成虎发财心切,不忍心坏他的兴致,于是把自己当年见过的弹簧刀画了出来,让陆长天加工,这次,陆长天很开心,第一,这个弹簧刀不难做,第二,这个弹簧刀很好玩,折叠起来个头不大,而且刀头弹出的时候十分唬人。他带着两个徒弟,迅速地加工了百十把交给了林成虎。
同时纯碱也提炼成功,马林溪将纯碱和石灰水反应得到了烧碱,然后用一部分烧碱和硅藻土合成泡花碱,将烧碱和泡花碱投入精炼过的猪油,碱析后,便成型出了肥皂,同时在皂化反应中得到的甘油也被作为化工原料收集起来。
大家都没见过肥皂这种新生事务,于是模仿马林溪的样子挨个用肥皂洗手,手上的油一洗就掉,真是一件方便的东西。不过马工意不在此,他进一步在肥皂中加入了松香以及一些名贵的香料,制成了香皂。
香皂和弹簧刀就此成为林成虎带往大陆销售的新产品。
绞线注:
1、1867年,德国人西门子兄弟建立燃煤蓄热室连续式池窑,用于熔制玻璃,燃料消耗降低,玻璃生产量剧增。
2、天工开物记载:刀剑绝美者以百炼钢包裹其外,其中仍用无钢铁为骨,若非钢表铁里,则劲力所施,即成折断。
3、泡花碱,硅酸钠,加入皂化反应的目的在于缓解烧碱对皮肤的伤害。在制造肥皂的过程中还要对油脂进行精炼,包括脱胶(去除磷脂,可用酸洗或用水洗)、脱色(用活性白土,估计就是硅藻土)和脱臭。
4、钠钙玻璃配方为二氧化硅:氧化钙:氧化钠=69:16:15。
5、谢谢书友headoutman和十里天,指出了两处错误,一处是用纯碱煅烧得烧碱,这个过程是受石灰石制生石灰的影响,现改为纯碱与熟石灰反应得烧碱。此外关于高碳钢坯直接造刀,也难实行,现改为中碳钢坯热处理直接造刀。
自五月二十日,林原弄回第一批朴硝后两天,五月二十五日林原再次带人前往大陆,这次他的任务比较复杂,首先是与建阳、邵武的盐帮联系,约定冬季南下的交货地点和日期,其次与婺州厢军都头陈彬交换火硝石,第三是前往衢州交换高品味胆铜矿石以及石煤催化剂。
这组任务的完成方式是去的时候大伙背着盐、糖一起走,但是回来的时候则按照任务分批回来,从路程上看,最先回来的应该是与陈彬交换火硝石的那个任务组。
实际上也是如此,到六月十五日,这个小组的十五个人回来了,运回来五百斤硝石,这次的硝石和原先的芒硝有所不同,杂质含量多了不少,而且散发着一股臭味。
通过焰色反应和黑火药反应证实这些硝石确实是硝酸钾。
马林溪仔细观察了一下这批硝石,得出了一个判断,这肯定不是天然硝石,而是人工炼制的土硝,看来,婺州厢军肯定有一个土硝采集机制,想着陈彬的百余厢军每天去各户农家折腾厕所、猪圈,闹得鸡飞狗跳,马工不禁觉得好笑。
看着这些将人类带入高效率自相残杀时代的硝石,马工决定不管产率多低,要在韭山岛开始收集土硝。
他将林清食品加工厂的主要带头人找来,让她们看了看这个硝石,然后接着前面关于细菌对食品保鲜的影响,讲了一下食品的化学构成,人畜对食物的消化过程,人畜粪便的化学构成,什么是氨态氮,什么是硝态氮,什么是硝酸菌群,硝酸菌群怎样将氨态氮转化为硝态氮,这个转化反应的条件等等,当然马林溪讲的这一大套对于林清她们来说就是和尚念经,基本上听不懂,不过由于马工在前世曾经对土硝的来源查找过一些资料,所以他自认为效果要比食品保鲜课好。
林大小姐对于马工的这节课十分厌恶,那么臭烘烘的事情是人干的活吗?但是看到林原他们费尽周折才从婺州弄回来的硝石,原来在韭山也能生产,为了让兄弟们少受劳苦,做这些脏活倒也值得,林清的怒火才算没爆发出来。
从六月十六日开始,林清以及各位大嫂开始从沙滩上一车一车地推沙子到各家的牛圈、猪圈、厕所旁,找阴凉的墙边,将沙子、炉灰和人畜粪便拌在一起,松松地堆起来。没有几天,这些堆肥就开始出现白色的芒状物,之后以半个月为周期进行采集烧炼,每月可得硝酸钾约200斤。
这部分工作安排出去之后,马工开始对从婺州运来的500斤硝石进行处理。
首先对硝石进行提纯,马林溪的提纯主要是将硝石溶解后加热,然后加入盐工从草木灰中提炼出的碳酸钾,还有豆浆,过滤掉沉淀(剔除硝酸钙、硝酸镁等盐,应该还有豆腐),最后冷却结晶。
然后开始对硫磺、木炭和硝石进行粉碎,先将粗碎的硫和木炭按照10比15的比例放到石磨里面磨细,然后再将硝石磨细。最后将磨细的三大材放到一个木桶里面用长木片反复搅拌近一刻钟,伟大的黑火药粉末就诞生了。
不过这不算完,马工指导盐工们对制好的黑火药进行了湿法处理,洒上少许水,然后将其通过一台改造成辊碾的石磨,压成饼状(硫磺具有粘结作用),风干后,将这张火药饼通过一台带齿的铜辊,破碎成颗粒,再对颗粒过筛,粉末则返工重炼,筛好的颗粒则在一个滚筒里面进行翻搅,将颗粒的棱角磨光(光药)。从而最后形成作战用黑火药。
这后面的湿法工艺过程是1550年法国人发明的,由于这个工艺,黑火药的威力提高了很大一块,以前使用粉末黑火药没事的铸铁炮,用上颗粒药后,居然就炸膛了。
按照马工前世看到的资料,还应该在磨光过程中加入石墨粉辅助抛光,但是现在马工没有找到石墨,这个过程只好省略了。
至于颗粒黑火药的威力,马工给大家做了几次演示试验,设计了一个铸铁地雷,里面放上了半两黑火药。然后外面弄了个木箱子罩着。
点燃林清她们用宣纸造的导火索,很快,震耳欲聋的一声,躲在一边观摩的工匠、海盗诸人就看见一片奇形怪状的木板飘飘荡荡地在半空中飞舞。
……
配合着张德成的造鬼运动,在六月二十五日,那个月黑风高的夜晚,张昆仑带着几个基干民兵跑到韭山岛的西山顶上放了一炮,将一块影响炮台施工的大石头炸成了七八块,当夜,远在官船峤岛值班的民兵都可以看到这边山顶的火光,听到那沉闷的爆炸声,当然为了将这块大石头炸碎,几个铁工换着班地用錾子和手摇钻打炮眼,整整忙了两天。
由于提前对岛上的居民做了宣传和安抚工作,这次爆炸并没有引起岛民们大的混乱,不过岛上所有的动物都因这次爆炸而喧哗起来,一些婴儿也啼哭起来,这时母亲们一边拍打着孩子,一边说道:
“乖宝宝不哭,再哭,黑药大仙降霹雳打你。”
绞线注:
1、对前面的内容进行了一番检查,漏洞很多,发现在日期上比较混乱,而且进度也太快了。照这个进度淳佑八年就能登陆流求了,兄弟原先的提纲里面是准备在淳佑十年去的。兄弟以前看书的时候也曾经批评别人两天一个高炉,三天十万人马,这次轮到自己,也还是大跃进的速度,很无奈。大家凑合看吧,实在看不过眼的不妨将时间放慢五倍(机械转动速度除外)。
2、硝酸菌群和亚硝酸菌群的反应环境为有氧(用沙子增加孔隙)、弱碱性(炉灰中的碳酸钾)这两种细菌平均代时为10小时。此外,硝化反应中土壤水分含量、土壤质地、温度等也有影响,但文中只好忽略不计了,大家如果真的穿越了,这些被忽略的因素也许会成为决定因素。
3、关于古代硝石的获得难度可见第38章。
4、荞麦杆、棉花壳、棉杆、蚕豆杆、菜子杆、番茄杆、高粱杆、玉米杆等植物燃烧后得到的灰中钾的含量10~15%。
5、从资料看堆肥中的硝酸钾含量也就千分之几,文中设定为千分之三,这样按照720人口及800大牲畜计算,每月硝石产量当在200斤上下。
6、20KNO3+10S+30C——6K2CO3+K2SO4+3K2S3(?)+14CO2+10CO+10N2
黑火药试验成功后,穿越者们一下子对于火药兵器都有了兴趣,张昆仑提交了一张五四式手枪的示意图给马林溪,上面7个组件,包括枪把、弹匣、锁定针、枪筒、枪筒外套、后座力弹簧、击锤组件(击锤仓、击锤针、分离器、击锤弹簧、击针、击针制动、击针弹簧)。
马林溪一边看着那张图一边笑道:“看来张排长这兵没白当,手枪零件记得挺清楚。”
张昆仑道:“没什么,擦枪的时候练的。”
马林溪看着这前世著名的托卡列夫手枪的9毫米变种,心想,不知青海那些小作坊是怎么仿造这些枪的,现在韭山的工匠恐怕干不过青海那些造黑枪的。
于是他答道:“这些东西太精致,加工起来比较难,咱们现在铁工人手不够,技术也一般,恐怕加工不出来,而且即使真的把这枪做出来,咱们现在也没有像样的底火起爆药,子弹什么的也很难弄,即使再后退一步,燧发枪咱们也造不了,咱们现在也没有像样的打火石。就是有也不是三两天能出成品的。”
张昆仑看了看马林溪,问道:“那咱们用什么收拾老方,不会还要拿弩箭去攻山头吧?”
马林溪道:“那倒不是,现在虽然造不了特别精致的玩意儿,但也不是无所作为,你看我这张图如何。”
说完,马林溪把自己画的一张图递给了张昆仑。
那是一张后装火绳枪的图,说它是后装,因为枪分为前后两部分,前面是一根400毫米长16毫米内径的枪管,后面是一个“弹壳”,枪管的尾部是一个锥形内凹,这个内凹与“弹壳”前端的锥形外凸相连,“弹壳”前端装着个圆头子弹,这个“弹壳”个头比较大,内圆外方,上侧面有一个小火药池,池底一个小孔,可将火药引出,通过火绳点燃。整个“弹壳”通过枪管上一个类似耳朵的东西卡在枪管上。
张昆仑看着这张图,说道:“看着和军博里面那个明朝的子母铳有点象。”
马林溪笑道:“好眼力,实际上就是子母铳的缩小版,兄弟现在的机加工能力加工五四式可能不行,做这么个东西就有富裕了。”
张昆仑叹了口气:“好吧,那就先弄这么个土枪大家试试吧。”
马林溪看到张昆仑有点垂头丧气,便又拿出一张图递给张昆仑:“也不用泄气,看看这个,做舰炮如何?”
那是一门类似子母铳的后装火炮,口径80毫米,平均壁厚60毫米,炮长1.6米,加上子铳、炮架,总重量接近1000斤。
张昆仑看着这张火炮的图纸,咽了口唾沫,问道:“这个东西能打多远?”
马林溪道:“这个要试验一下才知道,不过从前世的资料看,1斤火药,11斤球形实心炮弹,5度仰角,打1公里应该有可能。”
张昆仑有点跃跃欲试:“这炮装到船上应该不错,什么时候能造出来。”
马林溪道:“炮管要用600多斤生铁,现在炼钢的那几个坩埚有点小,
还要再整几个大坩埚,好融化足够量的铸铁,然后,
还要为这个炮管专门做一个热处理炉,现在铁工房里面那个炉子太小了,放不下这么大的炮管,热处理成黑心铸铁之后,
还要对炮管镗内孔,为了镗这个内孔,
还要赶紧把威尔金森的那个空心镗杆开发出来,
还要把一台车床改装成镗床,还要给炮管车一下外圆,好用低碳钢做环形肋箍在炮管外面。
嗯,好像活还挺多。咦,昆仑贤弟,你怎么了?”
马林溪把晕倒在地的张昆仑扶了起来,张昆仑有气无力地问道:“今年,咱们这门炮能用上吗?”
马林溪道:“昆仑贤弟,你莫要吓我,不行咱们把热处理和威尔金森镗床省略,就造个白口铁大炮的话,十来天就能完活,不过可能容易炸膛。”
张昆仑又晕了过去。
……
舰炮的工艺最后确定为热处理还要进行,威尔金森镗床暂缓,只用普通车床对炮管内圆进行粗车,但是由于普通车床的刀杆刚度有限,所以这样处理过的炮管内圆虽然也很光,但并不是精确的圆柱形状。
……
六月二十日,林成方的海盗船终于下水了,建造历时50天,这艘船被张昆仑命名为“迅雷”号。按照马林溪的要求,林成方为这艘船在左右舷准备了六个能承重1000斤的炮位,原先林成方没弄明白这些位置为什么要特别加固,但是见识过黑火药的威力后,他开始知道所谓的炮位是什么意思了。
但是作为一个古人,林成方很难想像在他这艘宝贝船上使用这种威力强大、烟熏火燎的爆炸物。
“这么厉害的火器,不会把我们的船弄坏掉吧?”林成方问道。
“这个咱们只能试验一下了,我也不敢打包票。”马林溪思索着前世看到的诸如歌德堡号、潘多拉号以及玛丽皇后号上的炮位,对自己这个火炮上木船的计划也心里打鼓。
这时林成龙发话了:“还是试一下吧,如果能行的话,收拾方家就更有把握了。”
绞线注:
1、摔炮是非常危险的产品,其药物成分含有氯酸钾和赤磷,氯酸钾是强氧化剂,磷是强还原剂,含有这两种物质的药物敏感度非常高,做成成品后,遇撞击或挤压极易爆炸。
2、还有一种摔炮原料含有沙和雄黄,雄黄碾碎成末,用砂纸将坚硬的细沙粒和粉末包在一起。雄黄的主要成分是硫,也是制作黑火药的原料之一。硫的燃点大概在40摄氏度,在猛烈撞击下会燃烧并引爆火药。这种摔炮就是通过沙石的摩擦发热引发硫的燃烧。
3、还有一种配方是林强云的红火药配方,用雄黄加硝石,但是这个配方从百度搜索结果看,除了林老板没见别人用过。
4、军博子母铳资料:“母铳由前膛、长口、尾銎三部分构成。前膛长390毫米,长口长180毫米,尾銎长70毫米。铳口内壁直径27毫米,口沿厚l0毫米。长口凹下呈半圆形,后沿两侧末端各有一个20毫米长、8毫米宽的小口。尾銎内壁直径34毫米,中空,口大里小,均有木柄痕迹,已腐朽。长口与尾銎连接处左侧有一个20毫米宽横纽,纽中有一竖孔。通体7道固箍,最大外径63.5毫米,重4千克。铳身阴刻铭文一行,字款是:嘉靖二十四年(公元1545年)造,胜字三千二百五十八号,隆庆四年(公元1570年)京运,铸匠刘春。”
5、1857式12磅青铜滑膛炮炮身长66英寸,重1227磅,标准发射药2.5磅,实心球形弹5度射角射程1600码。1841式12磅山地榴的炮身长38英寸,重220磅,发射药1磅,实心球形弹5度射角射程1000码。
6、威尔金森空心镗杆是开启蒸汽机时代的关键工艺,这个前面(19章注)好像已经说过了。
“迅雷号”下水后,穿越者们都忍不住乘船出海处女航了一下,大家看着三根桅杆上大大小小近50幅鼓鼓的白棉布帆,暗叹林成龙真是下本钱。
不过当马林溪就航海问题请教兼职船老大林成方时,还是发现,虽然林成方的造船技术不错,但是航海技术还是略有欠缺。
对于马林溪深海中如何航行的问题,林成方的答案白天看日头,晚上观北斗,阴天看指南针。至于如何定量地解决深海航行的问题,那就完全要船长存乎一心了。
针对这个问题,马林溪在工艺学堂的课程设置中又加入了航海测量的课程,同时一组新型的教具也诞生了,那是一个直径1米的地球仪,和一个直径1.5米的天球仪,马林溪负责天球仪的星座定位,郑三原和张昆仑则负责地球仪的定位,虽然他们俩对于在上面标注南北美洲和大洋州都很有兴趣,但是为了保密,还是克制住这个欲望,而只在上面大概标注了大陆附近,台湾,海南,朝鲜、日本以及南海周边的一些疆域。
要说对于地图的熟识程度,比起张昆仑、郑三原,马工就要略逊一畴了,看着两个小伙子你一言,我一语,左一个纬度,又一个经度的球上作业,马林溪完全没有信心。
马林溪能记得的纬度只有智利那个硝石矿的纬度,那还是拜南回归线所赐,其它诸如日本银矿、台湾金矿、煤矿、海南铁矿等的记忆就都是根据海岸线以及河流山脉特点来记忆的,如果海岸线有大的变化,那马工就虾米了。
不过现在张昆仑和郑三原都异口同声地将格林威治0度线弃置不用,而将所有的经度线的参照点都统一到了韭山岛,这样韭山岛以东就成为东经,韭山岛以西就成为西经。
在对学生扩展地理教学的同时,铁工们开始不舍昼夜地工作起来,人停机器不停。
一开始,马林溪是准备用立式钻床把那根400毫米长16毫米直径的孔直接钻出来,但是随着几根麻花钻头的中途折断,这种钻眼方法的难度逐渐凸现出来。
之后,虽然可以退回来采用卷焊管的方法对付,但是现在没有轧机,钢板要靠铁工一锤一锤地敲出来,我们伟大的马工暗自叹息着:“啥时候才能有轧机啊,如果轧机开发出来,再配上一对斜轧辊和钢芯头,就可以生产无缝钢管了,那样可得省多大事啊!”
当然什么无缝钢管轧机的事情现在只能咽口水了,马林溪决定还是用钻孔的方法再试试,他对钻孔提出了改进方案,即分级钻孔法:
先在低碳钢棒的一端钻一个深50毫米,直径14毫米的孔,然后在孔内设置一根外径14毫米,内径10毫米的短钢管作为支撑,再伸入10毫米钻头接着钻孔,孔深50毫米,然后对这个10毫米直径的孔进行扩孔,扩到直径14毫米,再继续钻10毫米的孔,直到孔深达到200毫米,这时调转钢棒从另一端重复上述操作,将这个14毫米直径的孔贯通。
上述作业结束厚,再分两级对14毫米圆孔进行扩孔,由于扩孔钻头不再需要容屑槽,可通过加粗钻芯提高刚度,有效避免了由于两端孔对齐精度不够所造成的偏差。
虽然用这个笨办法总算将孔钻出来了,但是成品率还是很低下的,断钻事故时有发生。陆长天将铁工房的四个风车接驳点全部接上钻床,四台钻床同时开动,而且按照马林溪的流水作业法把钻床的利用率提到最高,基本上一台钻床装14毫米钻头,另三台钻床都装10毫米钻头,不停地钻。
铁工们用方形卡具夹紧钢棒,然后上第一台钻床,钻孔完毕,上第二台钻床,一分钟下床,掏铁屑,上第三台钻床,一分钟下床,掏铁屑,上第四台钻床,一分钟下床,掏铁屑……。
看着来回忙碌的铁工,马林溪总觉得少点什么。
少点什么呢?哦,原来是卓别林的传送带。
……
在此过程中,铁工们逐渐对马林溪的钻孔方法进行优化和改进,生产效率也一天天提高。
到七月初一日,铁工们加工完成了100套马氏后装火绳枪的加工。由于在此过程中执行了严格的质量标准,虽然成品率有点低,但是枪管的精度还是得到了保证,枪管内径基本上都控制在16.0~16.1毫米之间。
张昆仑甚至撺掇着马工在枪管上刻了来复线。
最后马林溪把枪管内充满木炭粉,放入泥匣,再在泥匣内枪管周围放上木炭粉,将泥匣封闭,对枪管进行渗碳处理,这样虽然枪管还是低碳钢,但是表面硬度得到了很大的加强。(锯条就是这样做出来的。)
对弹丸的生产也被提上了议事日程,这个生产要简单了不少,一根根16毫米低碳钢棒被截成一个个小段,烧红后,在高碳钢模具中被冲成一颗颗子弹,子弹尾部冲出一个内窝,然后灌入铅水,子弹就做得了。
对子弹的检验很有意思,那是两根圆管,每颗子弹从第一根直径16.0毫米的圆管内通过,看看有无挂碍,如果不行,就被退回重做,通过第一根圆管后,再通过第二根直径15.9毫米的圆管,如果通过,也被退回重做,没通过的则作为合格产品出厂。
子弹的生产速度很快,由于高碳钢模具的硬度十分了得,废品率倒真是不高。
马式后装火绳枪后膛(“弹壳”)的制造比枪管要容易一些,只要钻一个浅孔就可以了,关键是前膛和后膛的接合处,要保证火药气体不会泄漏。马工只好仿照前世自行车快拆的做法,在前后膛的连杆位置设计了两个扳手,用以将前后膛紧贴密闭。由于火药力量较大,材料强度又一般,在后来的使用中,这两个扳手很容易破断,用上几十次就得更换。
到七月初五左右,韭山众人开始了第一次大规模的试枪,陆镇山先做演示:
他将用宣纸包成小筒的20克火药插入后膛。
他将子弹顶进后膛。
他将枪管朝上,将后膛顶到枪管上,扳紧快拆扳手。
他将枪举起,将药锅打开,露出火药池和纸包火药。
他用拴在枪边的一根短撞针通过火药池插入纸包火药,将一些火药挑出。
他将火绳(硝酸钾泡纸,晾干,搓绳)吹亮。
他将火绳夹在火绳曲柄上。
他将枪对准五十米外一块一米见方的木板,扣下火绳扳机。
砰……子弹射了出去。
他将快拆扳手打开,取下后膛。
他用通条清除前膛内及后膛内的火药残渣(硫化钾)。
……
这样放了十来枪,围观的众人将那块木板搬了过来,只见100毫米厚的木板上有五六个不算小的空洞,周围的碎木甚是吓人。
后来,对马氏后装火绳枪的射程进行了测量,在300米处,马氏后装火绳枪仍然有很大的杀伤力。
为了使射击更加精确,张昆仑按照前世的步枪瞄准装置设计了马氏后装火绳枪的瞄准系统,应该说,和传说中差劲的火绳枪射击精度比,某些被专门挑选出来的优质马氏后装火绳枪的准确度还是相当不错的。
这很大程度上要归功于精确钻削的枪管和子弹,以及那几根不知管不管用的膛线。
绞线注:
1、第26章中提出木船的体型为27m长,10.8m宽,4.5m高,在宋代布帆已经开始使用,这一点在出使高丽的徐兢的文章中有明确的记载。
2、硬帆(利篷)和软帆(布帆)已经开始混合使用,风正时用布帆,风偏时用利篷,风小时则在主桅杆顶部加装小帆(野孤帆)十幅。
3、在徐兢的记载中还提到,风有八面,唯当头不可行,说明了宋代海船的抢风线已经接近90度,就算徐兢有一些吹牛的成分,但是对照大航海时代开始时哥伦布尼尼亚号的56.25-2=113度,应该说宋代海船的逆风性能还是不错的。
4、枪管的分级钻孔法,纯属YY,大家有什么好主意,不妨提一下。
5、实际上还应该对枪支进行试验,然后量产,这不是图快嘛,试射就免了,大家就假定试射已经成功了。
6、20克黑火药的剂量是按照后膛体积乘以2克每立方厘米的黑火药密度得出的,这个量的黑火药会造成多大的后座力兄弟实在没有概念,谁知道,不妨指点一下。
7、用铜头子弹的话,发射过程中火药会对子弹尾部进行扩张,从而使得子弹与枪管紧密接合,这时膛线就起作用了,低碳钢子弹的效果如何不得而知,但也可能有类似情况发生,现在铜太少,只能将就用铁弹了。
8、火绳枪的发射程序:
为了争取宗教自由与独立,所谓的低地省分(今荷兰、比利时、卢森堡一带)的人民起而反抗对抗16世纪时不可一世的西班牙帝国。由于西班牙有当时欧洲最强的步兵,反抗军不得不以大量的训练来武装人民。于是荷兰人在公元1597/98年间出版了世上最早的步兵训练手册,教导骑枪(caliveres)、火枪(Mvskettes)、以及长矛(pikes)的使用;这个手册很快地被翻译成多种语言,流传到其它国家。在公元1607年的英文版中,共有117张图片,其中43张有关骑枪,43张有关火枪,另有32张有关长矛的使用。
在这手册中的43个火枪使用的步骤是:
(1)、手持叉架前进!火绳枪靠在左肩,左手持枪,左手指间握住火绳,右手持叉架。
(2)、叉架靠枪前进!叉架交左手,空出右手来。
(3)、放下叉架,枪下肩!左手将叉架放下,右手将火绳枪从左肩取下。
(4)、右手持枪,左手下垂!右手持枪,枪身保持垂直,左手垂下,叉架尾端接触地面。
(5)、枪交左手,提高叉架!枪换到左手,同时提起叉架,两者呈一小角度,由左手握持。
(6)、火绳交到右手!
(7)、吹火绳!对火绳轻轻吹气以造成火头。
(8)、装火绳!将火绳一头装在蛇杆夹子上。
(9)、试火绳!调整火绳长度,以确定火绳可以正好点入药锅(此时药锅盖是关闭的)。
(10)、吹火绳,开药锅盖!
(11)、举枪瞄准!叉架稍向前倒,将火绳枪平衡在叉架上,左脚向前一步。
(12)、射击!双脚呈弓步,左弯右直,枪托抵住胸部,扣下扳机射击。
(13)、放下火枪,靠住叉架!左手拇指与食指握住枪身与叉架。枪口向前,避免迟发意外。
(14)、取下火绳!右手将火绳从蛇杆上的夹子取下,避免装填火药时发生意外。
(15)、火绳交左手!用左手中指、无名指、及小指握住火绳两端(火绳是两头都点燃,以便一头熄灭时可用另一头再引燃)。
(16)、清药锅!将药锅中剩余的灰渣吹掉或用右手拇指抹净,避免火星引燃引药。
(17)、装引药!取出引药罐(primingflash),将适量引药(primingpowder)倒入药锅中。
(18)、关上药锅盖!
(19)、摇动药锅!用手指轻敲药锅,抖落药锅盖外的引药,并让药锅中的引药落入引火孔。
(20)、吹药锅!将药锅盖外的引药粉吹掉。
(21)、转枪!火枪转成和叉架并列,枪口向上。
(22)、放叉架!火枪滑下至身体左侧,左手握枪,不握叉架,叉架用挂在手腕上的一小段绳子挂住。
(23)、打开火药袋!右手取一个火药袋,拇指同时打开盖子。
(24)、装填!将火药从枪口倒入,放掉药袋,右手从弹丸袋(或口中)取一个弹丸放入枪口,再取一小团布片或纸片塞入枪口。
(25)、取出通条!右手反手(虎口向下)从枪管下方取出通条,通常右手需抽两到三次才能取出;此时通条前端(较大的一端)在上,右手虎口向下握住通条尾端在下。
(26)、反转通条!将通条调转180度(虎口向上),将通条前端抵住大腿或臀部,右手顺势下滑,握在距通条前端不远处。此时通条尾端在上,右手虎口向上握住前端在下。
(27)、将弹药舂实!右手(虎口向上)将通条前端塞入枪口,适度地将弹药舂入枪膛。
(28)、抽出通条!一样用右手反手(虎口向下)将通条从枪口抽出,通条尾端在上,右手虎口向下握住前端在下。
(29)、反转通条!将通条调转180度(虎口向上),将通条尾端抵住大腿或腰部,右手顺势下滑,握在距通条尾端不远处。此时通条前端在上,右手虎口向上握住尾端在下。
(30)、放回通条!将通条放回枪管下的空间。
(31)、举枪!左手将枪取起举高直立,叉架仍挂在左手手腕。
(32)、取叉架!左手将枪交右手,仍保持垂直,左手握住叉架。
(33)、肩枪!右手将枪置于左肩,左手持叉架与火绳。
(34)、叉架靠枪前进!
(35)、枪下肩!
(36)、将枪放在叉架上!
(37)、将枪稳住在叉架上!
(38)、将枪平衡在叉架上!只靠左手平衡,右手空出。
(39)、火绳交到右手!
(40)、吹火绳!
(41)、装火绳!
(42)、试火绳!
(43)、关上药锅盖,预备!
文学屋www.wenxuewu.com,玄幻小说,武侠小说,网游小说,言情小说完全免费阅读