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。