她示意墨行打开水闸,水流加快,水轮转动得更快,主动齿轮带动从动齿轮,蜗杆缓缓转动,蜗轮随之带动螺旋杆向下移动,牙头稳稳地压在青铜板上。“轰隆”一声轻响,原本平整的青铜板,竟被压出了一个规整的方形凹槽!墨行兴奋地喊道:“公子您看!之前咱们用人力压这块青铜,需要十个壮汉一起用力,还压不出这么规整的凹槽;现在有了这水力机,只要水轮转,轻轻松松就能压成!”
扶苏凑近机器,仔细观察每个部件:水轮是下击式,叶片用楠木加固,边缘包着铁皮,防止磨损;主动齿轮齿数三十,从动齿轮齿数六十,通过“小齿轮带大齿轮”的减速结构,将水轮的高速转动转化为低速但大力的动力;蜗杆与蜗轮的咬合处,涂着一层动物油脂,减少摩擦;螺旋杆是用整块青铜锻造而成,表面刻着细密的螺纹,确保上下移动时不会卡顿。
“太精妙了!”扶苏忍不住赞叹,“你们不仅实现了旋转到直线的转换,还通过齿轮减速增力,解决了人力不足的问题。这机器要是完善好了,能冲压金银铜铁各种金属,以后打造农具、兵器,效率能提高十倍!”
墨言眼中闪着光:“我们还想试试冲压铁器——之前打造曲辕犁的犁头,需要铁匠反复锻打,费时费力;若是用这水力机冲压,说不定能一次成型。只是目前螺旋杆的承重还不清楚,怕压坏铁器。”
“那就多做实验!”扶苏道,“你们记录下不同金属的硬度(如金最软、铁最硬),测试螺旋杆能承受的最大压力,比如先压金块,再压银块、铜块,最后压铁块,逐步增加难度;同时改进螺旋杆的材质,比如在青铜中加入少量锡,提高强度。这些实验数据一定要详细记录,以后造更大的水力机械,都能用上。”
墨行连忙点头,拿出纸张开始记录,生怕漏掉一个细节。扶苏看着忙碌的墨家兄弟,突然想起码头的难题,连忙说道:“对了,我还有个想法——你们能不能基于这水力螺旋压力机的原理,设计一套‘水力起重机’?码头现在靠人力装卸货物,效率太低,若是能用水力驱动起重机,吊起几百斤甚至上千斤的货物,就能解决大问题。”
他比划着解释:“起重机需要一个可旋转的臂架,臂架一端装挂钩,另一端用配重平衡;通过水力驱动绞盘,绞盘缠绕绳索,带动挂钩升降;关键是要计算清楚——水轮的功率能带动多大的配重?绳索的承重极限是多少?臂架的长度与承重的关系如何?这些都需要你们测算。”
墨言若有所思地看着水力螺旋压力机:“原理上可行!水轮带动绞盘的话,只需将齿轮系统稍作修改,把螺旋杆换成绞盘就行;配重可用铸铁块,绳索可用大麻绳加铁丝编织,增加承重;臂架可用粗壮的楠木,表面包铁加固。只是具体的承重测算,还需要我们画图纸、做模型,反复试验。”
“不急,你们先把压力机完善好,再着手设计起重机。”扶苏笑着说,“有了这水力机械,咱们不用强行研制蒸汽机,也能一步步提升生产力——毕竟蒸汽机需要锅炉、活塞,技术难度太高,眼下先把水力用好,才是最实际的。”
他走出墨家工坊,夕阳正洒在渭水上,波光粼粼。看着远处忙碌的工坊、往来的货船,还有墨家兄弟充满干劲的身影,扶苏心中突然涌起一股成就感——穿越到大秦后,他没有照搬现代科技,而是基于这个时代的材料与工艺,用科学原理引导创新,比如水力螺旋压力机,便是“能量转换”原理与墨家机械技艺结合的产物。
“就算没背下蒸汽机图纸,又有什么关系?”扶苏喃喃自语,“只要掌握科学的方法,一步步积累技术,大秦迟早能迎来自己的‘科技爆炸’。”他抬头望向天空,晚霞绚烂,仿佛预示着大秦的未来,也如这晚霞般,充满希望。
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