夏淮安离开铁矿厂后,带着随从去了小鱼乡,一来是他找赵铁匠等人商议在铁矿厂附近办炼铁厂的事情,二来也是顺便把夏大娘一家人,都接到巴南郡城居住。
按照夏淮安的计划,下一步就要大力发展商业,巴南郡城是发展中心。而且他作为郡守,也需要经常待在郡城衙门,处理各种公务。
钢铁厂内,夏淮安喊来赵铁匠、赵金和几十名技术骨干,用炭笔在青石板上画出三层同心圆:“车轮最要紧的是形状要完全正圆,才能轻便省力结实,赵厂长你看——这外圈钢箍套木轮毂,中间嵌三十六根辐条,形如日晷刻度,受力才能均匀。”
赵铁匠盯着地上草图,手中拿着一截榆木:“钢箍箍木轮?那不得把木头压裂了?跑不了几圈木头就要散架。”
“所以要先淬火。”夏淮安拾起半截钢条,伸进锻炉烧至橘红,钳到水槽里“滋啦”腾起白烟,“钢条淬火后会收缩,趁热套在轮毂上,冷却时自然箍紧木头,比钉铁钉牢靠十倍。”
夏淮安从木箱翻出两片带凹槽的铁环,中间夹着十数颗黄豆大的钢珠:“这叫滚珠轴承,外圈固定车轴,内圈连着轮毂,钢珠卡在凹槽里滚动,比木轴套能省大半摩擦力。”
他指尖点着凹槽弧度:“槽壁得磨成半圆。最关键的是钢珠。钢珠要磨的非常圆,哪怕直径误差超过一张纸,都会大大增加轮轴的阻力,让车拉起来更费力。除了模具要做好之外,还要用这种专门花岗岩石磨盘打磨。”
他命人搬来两片花岗岩磨盘,下层钻出蜂窝状孔洞,上层压着钢珠胚料。赵铁匠拉动磨柄,钢珠在石孔间碰撞打磨,碎屑簌簌落下。
“每颗钢珠要磨足两个时辰,最后用羊皮蘸细砂抛光。钢珠做好后,放入轴承前,还要抹上一层润滑油,进一步减少阻力。”
“润滑油我已经命人做好了!”夏淮安揭开带来的陶罐,一股油腥味冲得赵铁匠掩鼻。
夏淮安说道:“这是牛骨髓油,但熬油时要加一成松脂,能防锈。”他舀一勺黏稠油脂淋在钢珠上,钢珠立刻泛起珍珠般光泽。
十二名木工扛来榆木轮坯,夏淮安让木工持墨斗弹线:“辐条榫头得削成梯形,榫眼要外宽内窄——”他示范将辐条斜插进轮毂,木槌轻敲三下便严丝合缝,“每根辐条夹角必须精确到十度,差一度,车轮跑百里就会偏磨。”
量角器木匠都会使用,铁匠用的较少,所以夏淮安特意强调了这一点。
夏淮安在一旁指点铁匠和木工合作制作车轮,当钢箍趁热套上时,木头“噼啪”爆响,蒸汽裹着焦糊味弥漫。铁匠泼水降温,钢箍已深深嵌入木纹。最后赵铁匠亲手装上滚珠轴承,手指轻拨轮辐,车轮竟自转半刻钟才停。
“成了!”木匠杨三郎赞道:“这钢圈车轮,比木车轮还要轻便的多,单手就能拎起来,转动起来又如此丝滑省力,若是安在马车上,至少可以多载三成货!”
“不止!”夏淮安笑道:“若是用这车轮做成木板车,在平整的水泥路,一个汉子,便能轻易拉动载货千斤的板车!”
“接下来,大伙都辛苦点,多打造一些轴承和钢圈轮毂,再安装成各式各样的车轮,把我们夏家庄现有的货车、矿车、板车,都替换上新的车轮。”
“你们当中,若是有人手巧,又有心思钻研。可以打造出这种三轮车。前面一个轮子,后面两个轮子。中间一个座位,人坐在座位上,踩着齿轮转动。齿轮带着链条,拉动后面的轮子转动,就能让三轮车跑起来。座位后面可以装个铁皮车厢,最多可以运送几百斤货物!比肩挑背扛省力的多!”
夏淮安在石板上,将三轮车的主要架构画出来。细节部分专门另外画出大图,让众人都能看清楚。
夏淮安发现,制约生产效率的一个很大因素,就是动力。现在巴南郡的发展建设,主要依靠的都是人力或者牲畜,如果能利用更高效的动力,比如蒸汽动力、内燃机动力甚至电力,那生产效率将会突飞猛进。
只可惜,他学的是化学工程,不是机械工程。就算他知道蒸汽机的基本原理,但却无法设计出一款有效的蒸汽动力机械。至于更复杂的内燃机,他更是完全不懂。
至于电力,基本原理清楚,发电原理也非常简单,做一个简单的能靠电力转动的线圈不难,但难在没有办法蓄电。蓄电池需要的技术储备,他现在还远远达不到。因此,用电力驱动暂时也不现实。
所以,他只能用自己有限的知识,去尽量改善现有的劳动工具。比如用钢珠轴承替代铁木轴承,用钢圈轮毂替代木轮毂。这样小小的改进,就可以大大的提升运输效率。
“这个三轮车,我能做出来!”杨三郎仔细看了夏淮安画出的图形后,拍着胸脯保证:“只要赵铁匠给我三个车轮,两个铁齿轮,再打一条能嵌齿轮的铁链条,我就能做出这三轮车。我给娃娃做的木头滑轮车,也是三个轮子,和这个很相似!”
赵铁匠说:“轮子和齿轮,都好办。那铁链条,做起来很麻烦。要做成很多小零件,再一颗颗的组装起来。组装的不好,容易断裂;组装的太紧,又不够灵活,很麻烦!”
杨三郎说道:“不用齿轮和链条也行!反正只是作为联动装置,用两根连杆就行了!”
说着,杨三郎在青石板上,画出了他设想的联动装置示意图。
夏淮安一看,顿时大赞:“妙啊!”
他认出来,这就是曲柄连杆装置!可以将踏板的往复运动通过刚性连杆转换为车轮轴的旋转运动,类似早期蒸汽机的活塞驱动。
杨三郎继续说道:“用榆木打造曲柄轴,榫卯结构连接铸铁连杆,末端嵌钢套减少摩擦。”
“好好!就按照这个来做!”夏淮安大喜,一瞬间,觉得这个粗糙的乡下汉子有些眉清目秀。
“杨三郎,好好干!”夏淮安用力的拍了拍他的肩膀:“等你做出来三轮车,就提拔你为特级工匠,月俸十两银子!”
“到时候,除了带领徒弟大量制造三轮车外,我还有一个特别的任务交给你,叫做蒸汽车!若是你能将蒸汽车造出来,赏你白银千两!”
“东家不是在说笑吧?”杨三郎激动起来。
“我说话算数!大伙都听见了,都能给你作证!”夏淮安笑道。
杨三郎顿时干劲十足:“东家放心,我就是不吃不睡,也会尽快将三轮车造出来,然后再造东家说的蒸汽车!”