第538章 改良传动,可带磨盘(2/2)
输出轴的末端,设计了一个可以安装不同工作机的“输出法兰”。
第一次试车,他们连接的是一个沉重的石制磨盘模型。
当锅炉压力升起,蒸汽涌入汽缸,活塞开始往复运动时,所有人都屏住了呼吸。
“吭哧——嘎啦——吭哧——嘎啦——”
蒸汽机部分运行还算稳定,但传动系统发出了巨大的、令人牙酸的噪音。
输出轴开始转动,但转速极不均匀,时快时慢,带动着沉重的磨盘模型一顿一顿地转动,整个机器基础都在随之剧烈摇晃,仿佛下一秒就要散架。
“停下!快停下!”欧冶胜大吼。照看的学徒慌忙关闭蒸汽阀门。
失败。传动不平顺,振动过大,根本无法实用。
问题出在哪里?是齿轮加工精度不够?是轴承配合太松?是配重块大小位置不对?还是飞轮和均衡轮的设计有问题?
沈知章带着人,一点一点检查,测量,计算。他们发现,齿轮啮合间隙不均匀,有的地方紧,有的地方松;主轴在受力下仍有微小弯曲;配重块虽然减轻了垂直方向的振动,但水平方向的扭振依然严重……
改进,永无止境的改进。
重新加工齿轮,调整啮合间隙;加强输出轴,采用更粗的锻铁轴;尝试在轴承座下加垫弹性良好的硬木片以减震;调整配重块的质量和位置;甚至重新设计了均衡轮的形状和安装角度……
每一次改进,都伴随着新的问题和挑战。传动系统的复杂性,远超单一的提水机构。
但匠师们没有气馁。冶山矿场的成功如同明灯,指引着方向。
他们知道,一旦突破传动难关,蒸汽机的用途将无限广阔。
终于,在经历了不知道多少次失败、调试、再失败后,夏末的一天,改进后的“可传动试验机”再次点火。
这一次,机器运行的声音虽然依旧嘈杂,但那种令人心悸的剧烈抖动和尖啸减少了许多。
输出轴的转动,虽然还能看出周期性的快慢变化,但已平稳了许多。
更重要的是,那沉重的石磨盘模型,随着输出轴的转动,开始平稳、持续地旋转起来!
虽然转速不快,虽然噪音和震动依然存在,但那种旋转的连续性和可用性,是此前从未达到的!
“成了!真的成了!” 齿轮匠师激动地大喊。
沈知章长舒一口气,脸上露出了疲惫但欣慰的笑容。
欧冶胜用力拍了拍身旁还在冒烟的轴承座,哈哈大笑。
墨衡站在一旁,捋着胡须,眼中闪烁着激动的光芒。
他们迫不及待地进行了实际测试。在空磨盘稳定运行了半个时辰后,他们开始少量、缓慢地向磨盘里添加预先准备好的小麦。
沙沙沙……
金黄的麦粒落入磨眼。随着磨盘平稳的旋转,洁白的粉末开始从磨缝中缓缓溢出,越来越多,逐渐堆积。
真的可以!蒸汽机带动磨盘,磨出了面粉!
效率测试随之展开。他们用同一台石磨,分别用骡马牵引和用这台蒸汽机传动带动,在相同时间内研磨相同数量的小麦,比较出粉率和能耗。
在研磨粗细相近的前提下,蒸汽机驱动的效率,达到了畜力牵引的三到四倍!而且,蒸汽机可以日夜不停地工作,只要燃料和有人照看,而畜力需要休息、喂养,且有体力极限。
虽然蒸汽机自身制造、安装、维护成本高昂,且消耗石炭,但对于需要大规模、长时间研磨作业的场合,其综合优势和长期效益已然显现。
“可带磨盘了!真的能带磨盘了!”
消息传出,“热力所”再次沸腾。这一次的成功,意义或许不如冶山矿场排水那么“救命”,但其象征意义和拓展性却更加巨大。
它证明,蒸汽机不仅仅能用来提水,还能通过传动机构,将动力传递给其他工作机,替代传统的人力、畜力、甚至部分水力!
赵构闻报,再次亲临“热力所”。
看着那台轰鸣着、带动石磨平稳旋转的机器,看着那源源不断流出的雪白面粉,他脸上的笑容无比灿烂。
他当场下旨,重赏所有参与人员,并正式下令:
“自即日起,于江宁府、苏杭等地,择官营大磨坊、织造局试行蒸汽机驱动。工部、格物院需通力协作,研制更专、更稳、更省煤之‘磨机’、‘织机’用蒸汽机。
此物之用,不独排水、磨面,将来纺纱、织布、造纸、榨油、乃至舟车驱动,皆可期也!此乃富民强工之器,与强军之火铳,乃我大宋未来之双翼,不可偏废!”
旨意一下,朝野哗然,旋即热议。
如果说冶山矿场的成功,让人们看到了蒸汽机在重体力、恶劣环境下的独特价值,那么“可带磨盘”的成功,则真正点燃了人们对这种新动力广泛应用前景的无限遐想。
它不仅仅是一件“奇器”,更是一种全新的、可能改变无数行业生产方式的“原动力”。