外城的大明兵工厂内,在仓库前的空地上,一节车厢被悬吊了起来。在车厢的下方,数十名工匠正在忙碌着更换车轮。
在这群忙碌的工匠附近,还有一群工部的小吏正紧张的记录着什么,工部营缮清吏司的主事姚静,正一脸担忧的看着被悬吊起来的车厢。
“这绳索会不会崩断啊就这么几个人拉着绳索,他们坚持的住吗…”姚静实在忍不住担心,对着身边陪同的管事询问道。
兵工厂陪同的管事满面笑容的解释道:“这些悬吊的绳索不是普通的麻绳,而是新研制出来夹杂着铁绞线的新绳索,比普通的麻绳要坚固数倍。
同鼓楼那个大摆绳索的制造方式差不多,那个大摆挂了数个月都没有问题,可见这绳索有多可靠了。
至于那些工匠并不是在拉绳索,而是在照看悬吊车厢的牵引装置。这种利用滑轮组悬吊重物的方式,可以省下三分之二的力,是孙大人同科学院的几位院士设计出来的。
不过孙大人认为这种绳索虽然坚固,但是摩擦力太大,准备用光滑的熟铁链条来替代它,不过现在可用的熟铁链条还没有制作出来…”
两人正看着工匠们施工交谈的时候,孙元化正陪着皇帝向着这里走过来。
“…这马拉铁道的运输方式,在试用了半个月后,臣等发现虽然这种道路运输方式远较马车省力,但是对于车轴的损耗却非常大。
臣之前看过前元郭守敬所制作的简仪,在百刻环与赤道环之间安装了四个小圆柱体以减少摩擦力,臣就想着能不能把这种方式运用到车轴上,以减少车轴的损耗程度…”
在行走的路上,孙元化向崇祯解说着今天更换车轮的原因。朱由检还在思考着,这圆柱体和车轴到底有什么关联,不过当他走到现场,看到了实物之后,终于明白了过来。
马拉铁路上跑的车辆,是按照普通马车改变过来的,虽然外表形状和车轮的数目改变了,但是运行的原理并没有做出根本性的变革。
承载马车车厢的车轴同车轮之间的连接方式,还处在轴瓦和瓦盖的直接接触方式上面。
这种原始的轴承和近代轴承相比,显然不适应在铁轨上较快的运行速度,很容易就因为车轴高速摩擦而快速升高温度,从而烧毁车轴的端头。
而孙元化仿照简仪在轴瓦和瓦盖之间增加了12个小圆柱体,从而形成了一个原始的滚子轴承。虽然这些车轮还没有安装完成,车轴也没有试验过,不过朱由检已经可以确认,今天的试验必然是会成功的。
朱由检抚摸了下放在地面上的一个大轴承,便站起来对着孙元化说道:“想要制作这样的轴承,这些小圆柱体就必须加工的非常精细,兵工厂能办得到吗”
对于崇祯的内行,孙元化已经不感到诧异了,他丝毫不意外的说道:“现在科学院的度量衡标准中的度、量标准,已经完全落实了。兵工厂已经可以按照统一的规格尺寸进行分部件加工,只需要测算出公差就可以了。
小圆柱体的加工要求虽然精细,但是它的加工方式并不复杂,只是对于工匠的手艺要求较高。唯一存在问题的,是用于这种小圆柱体的材质,既要耐磨又要坚硬。
臣等之前实验了数种材质,都无法承受马拉铁路使用车厢的重压。
最后选定了两种可能适用的材料作为两节车厢的轴承,一种是青铜。另一种则是兵工厂新研发出来的坩埚钢。”
朱由检下意识的打断了孙元化问道:“坩埚钢”
“按照陛下的猜测,同时以显微镜观察的铁片内部构造。臣等认为,假设钢和铁都是同一种物质,只是含碳量的不同造成的性能差异,那么想要改善铁质,只需要排除杂质并调节含炭量就可以了。
因此臣等参照灌钢古法,以石墨黏土制作坩埚,然后把渗碳铁料切成小块置于其内,再把它同空气隔绝起来,防止杂质侵入。然后放入琉璃窑中进行加热,最后果然得到了一种钢。
这种钢应当就是属于陛下所说的高碳钢,质地均匀坚硬,性能比苏钢更佳。就是生产数量不多,成本也较为高昂。
臣等原本打算用这种钢作为加工工具,不过现在先拿来制作轴承了。”孙元化简单的向崇祯解说道。
看着孙元化眉目间抑制不住的兴奋,朱由检不由大为赞赏了几句。能够制作出坩埚钢,对于大明的钢铁生产技术来说,显然是一个极大的进步。
不过还不足以让大明进入到钢铁的时代,朱由检心中默默的对自己说道。
当崇祯一行人抵达的时候,两节车厢车架上的车轮已经安置的差不多了。随后悬吊着的车厢被放回了停在铁轨上的车架上固定,并开始装载货物。
这些货车敞篷车厢原本设计每节车厢要装载8吨货物,不过在实际运行中,只能装载4吨左右。
现在换了新轴承之后,也就按照4吨的载重开始试验。由于有了新式样的滑轮组,同铁木结构的门式承重架,用于试验的铁块很快就被装上了车厢内。
兵工厂内的铁轨长约1公里,两节车厢来回一趟也就20分钟不到。当货车停下后,一群工匠就立刻上前检查新式轴承的
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