按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
不管是生铁还是铸铁都不是李从年的最终目的,李从年要生产现代化的武器,发展机械工业,可是这个时代铁矿中各种杂质比较多,特别是硫磷等有害元素会影响到钢铁的质量,只有炼成钢之后才能满足要求。
李从年准备了两种炼钢的工艺,一种是转炉炼钢,这种方法是十九世纪英国人发明的,在人类历史上第一次解决了大规模液态钢生产的问题,其原理是将空气直接吹入转炉的铁水中进行氧化反应,硫磷硅等有害杂质氧化燃烧变成气体逸散掉,同时放出大量的热量,不需要其他燃料就可以让炼钢的过程顺利完成。
于此同时,转炉炼钢还可以让镜铁矿中的锰元素留下来,产出低硫磷而高锰的优质钢,这种钢材非常有利于锻造,是生产枪管炮管的好材料。
这种炼钢方法节约燃料,炼钢的时间较短,其生产效率比以前的炼钢方法提高了百倍以上,欧洲的工业革命之所以成功很大程度上要归功于转炉炼钢的发明。二十世纪实现了空气分离之后,人们将转炉改进为氧气底吹转炉,一直沿用到二十一世纪。
转炉有这么多优点,李从年当然也想利用,其炉体成圆筒形,内衬耐火材料,分为碱性材料和酸性材料,李从年早就指导工匠们以白云石为主要原料,做出了性能较好的碱性耐火材料,问题是炉体结构需要用钢材搭建,制作的时候要用到轴承,还有,生产过程中空气的吹入实现起来也比较困难。
顾名思义,转炉在生产的过程中是能够转动的,其炉体一般是用钢板制成的,通过托圈耳轴放在支座轴承上,操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动,这些部件制作的难度相当大,李从年绞尽脑汁,想出了一些折中的办法。
这些都是李从年让未来五年的规划,当这个详细的计划提交给崇祯之后,崇祯为李从年这么大气的计划所折服,虽然这个计划里有许多的不足,可是李从年相信早晚有一天的他这个计划会完全成功的,到那个时候军械司就能制造出更加精良的火器和大炮来,到时候伐鞑子的日子不远了。
、第一百九十六章 车床的改进(1)
第一百九十六章 车床的改进
这是李从年第二次来到山东军械司,在这个即将过年的时候,李从年采用最快捷的方式到达了山东军械最里面的科学实验局。因为今天他要见证大明科技的力量。
在崇祯六年年末,根据西洋车床的模板,实验局改进的第二代车床的所有零件都已经加工完成,这些零件有一部分是直接铸造而成,例如底座与一些保护性的外壳,其余的大部分则是已有的那台车床加工出来的。
旧车床日夜不停地运转,仅是齿轮与轴承就损坏了好几套,更别说刀具了,在这二十多里李从年都要到实验局看着工人工作,因为他知道大明能自己制造出车床来,这表示大明已经开始走向了工业化的第一步,虽然这一步在后世的人来说多么的微不足道。可在李从年看来却是至关重要的。
虽然李从年对这些东西茫然一片,可是他不想统和一个国家的力量会造不成车床来,在这二十多天来刀具崩断的现象大为减少,而且刀口的刚度与硬度也大为提高,显然是实验局的工匠又找到了更合适的材料,或是重新改进了刀具的制作工艺。至于驱动车床时转动盘也用水力车经过皮带带动的,他们经过一年的艰苦的努力的制作,不过这些付出都有所回报,第一台车床的制成品虽然合格率甚低,但也终于能从里面挑出六套精度最高的零件了。
站在旁边看了二十多天的李从年,原以为车床最关键的零件是变速箱与丝杠,可是后来经过那些工匠的讲解,他才知道凡是容易铸造出来的零件,工匠都有办法将其修正到基本正确的尺寸要求,当然最终也能达到自己所要求的形位公差。
如此看来,倒是跟刀与进刀系统需要多做些改进,而且一些装夹工具也要重新设计才行。不过好在有了那些番工匠的的协助,这些改进计划没几天就变成了设计图纸,到了今日已有成品的零件加工出来。
至于齿轮的加工工艺,也有极大的改进。前段日子,试验局的又将铸钢的铸造方法进行了改进,众工匠在此之前都没有试铸过精度要求如此之高的零件,因此要找到正确的方法也着实费了些时日。目前刚生产出来的这批齿轮,其精度要较上次已高出许多,
这种方法就是,先制作出一批精度较高的模具,再铸造出留有极小加工余量的齿轮毛坯,此时的齿轮比实际尺寸要稍大一些。然后将这批齿轮运到实验室进行二次精加工,精加工的方法是采用砂轮磨制齿轮的渐开线曲面。
这一日清早,当所有车床零件都已制作完毕,李从年终于忍不住满脸的兴奋,朝身身边那些番工匠笑道:“不容易啊!你们都是我大明的工程,只要这车床能投入生产,本侯一定向皇上为你们请功,颁发大匠勋章。”在李从年的激励下,那些西洋工匠顿时提起了兴奋之色,要知道来到大明一年多之后,他们大多数都已经听懂了汉语,在这白银之国受到如此搞的地位,在他们以前是不能想象的。
、第一百九十六章 车床的改进(2)
便马上就要带着众人前去安装。一个工匠在李从年旁边笑道:“侯爷!今天早上实验局已经在今天早晨组装一台成车床估,计现在正调试进刀与退刀部分呢,这次的六台车床总共准备了近三十套进刀装置,此时正在找出配合精度最高的一套。”孙元化等人也参与了新车床的设计,自然知道其组装方法,因此众匠们每制作出一个零件之后,都要现场组装一番进行测试。
李从年听说此时已有一台车床组装完毕,脸上已经更是等不及了,马上带了众人直奔机械实验室而去。刚一进入实验室的大门,就见靠近墙边的地方已有摆放了一台车床,与第一代的车床大有不同,这张仿制和改进的车床,不仅加上了齿轮箱的保护外壳,更在齿轮箱上设计了自动加油润滑的功能。虽然齿轮箱现在仍不是油浸式的冷却润滑,但也有了基本的滴油润滑功能。这台新车床已初具模样,六根粗壮的木桩被深深地埋在地下,上面固定了铸铁基座与车床的主平台,平台上面又是各种极为复杂的机构。此时已有两名工匠正拿着新制造出来的卡尺测量进刀架的精度,显然已是最后的调试阶段了。
由于新车床的主轴与轴承均已采用车床加工,因此其动转精度自然要比西方的要产品好上许多。刘从年并不担心这些,他最关心的还是整个车床是否能用,那些技术参数对他来说不过是烟花了的数据和他说他也是不懂的。
“也就是这张彻床能用?”李从年指着靠在墙边的那张车床,呼吸有些急促问道。
“哈哈!当然能用了!”被李从年用银子勾搭来的那个叫瓦特的工匠,脸上大笑道。李从年上前摸着车床冰冷的气息,一股寒意直逼胸口,在他李从年看来这就是大明工业化的第一步,这是希望之火,这是文明之火,李从年是不会让这个文明之火熄灭的。
走在实验室的另一边,李从年却看见房间里放着一种小型蒸汽机的缸径大约十厘米,行程为二十厘米左右,采用了双向蒸汽驱动的方式蒸汽机,望着这个怪怪的家伙,李从年顿时有些说不出话来。
“这东西是谁制造的?”李从年望着眼前这东西,却是满脸不语,谁这么厉害,竟然连蒸汽机都制造出来。
“嘿嘿!这当然是我瓦特制造的啊!”站在旁边的瓦特满脸得意说道:“这是根据侯爷所说,用蒸汽驱动的办法。这个蒸汽机的缸体为高碳钢铸造,经过车床的多次车制之后,汽缸内壁已是极为光滑。由活塞环进行汽缸内壁的磨制,然后再更换一批新的活塞环即可。蒸汽机的活塞是采用钢铸造。”
“但为了减少活塞往复运动时所带来的惯性,这个活塞制作得极薄,主体大约只有一厘米厚,与汽缸的接触面又稍有加宽,大约向一侧伸出四厘米左右。尽管如此,活塞的厚度仍然足够安装三个活塞环。活塞环全部为钢制作,这种低碳钢的硬度要小于汽缸壁的硬度,这也是为了避免汽缸被过度磨损。”瓦特站在那里头头是道的解说,许多专业的术语把李从年绕得头昏脑胀的,这家伙难道就不知道这些东西太难懂吗?
再加上瓦特那喋喋不休,有些怀疑的汉话,直让李从年想要把他暴打一番的举动。旁边的瓦特说道这里不有得感慨万千,为了制作这台蒸汽机,众人总共忙了十多个月。
先是要制造车刀与低精度车床,然后再制造出精度等级更高的车床,又要进行复杂的机械运动轨迹计算,还有蒸汽压力与管路耐压的设计,更有众工匠与车工日夜加班的辛苦。用两个月制作出蒸汽机,在瓦特看来已是神速了,如果不是在晚上也在加班生产的话,恐怕半年出无法制造出这种精度的蒸汽机。
、第一百九十七章 蒸汽机(1)
第一百九十七章 蒸汽机
蒸汽机并没有直接安装在机□□,而是在旁边的另一个平台上安装。蒸汽机的飞轮其实也是变速箱的一部分,在经过减速系统之后,最终的输出转速会下降五倍左右。蒸汽机的动力输出轴从变速箱中引出,又通过一个转接件与车床的驱动轴相连,不过现在这个连接件仍然没有安装,。
因此蒸汽机运转起来之后,车床主轴是不会跟着转动的。由于汽缸活塞的直线运动特性类似于正弦曲线,再加上有飞轮的稳定作用,因此从输出轴上所表现出来的就接近于匀速圆周运动。至于蒸汽机的启动与停止,则是由进汽阀门进行控制。将阀门关闭时,蒸汽机就停止运动;将阀门完全打开时,蒸汽机处于最大转速状态;如果将阀门调到其它中间位置,则蒸汽机的转速也将跟着发生变化。
由于蒸汽管路早在几日前就已铺设完毕,李从年看着瓦特让人在锅炉里装了适量的水,然后开始烧了起来。因为这台锅炉仍是实验性的,因此瓦特也没有考虑锅炉的保温问题,锅炉就直接放置在泥砖结构的平台上。此时已有一名锅炉工已开始摇动了鼓风机,锅炉中的煤炭烧得通红。
不一会儿锅炉中的水便已烧开了。这时,另一名锅炉工又将锅炉盖拧紧,再将锅炉的总阀门关闭,只见压力计上的指示杆被慢慢地顶了起来,显然锅炉内已达到了一定的压力。为了安全起见,李从年与众工匠都退到了车间之内。
又过了一会儿,众人听得锅炉房内的安全排气阀已传来‘咝咝’的声音,显然锅炉的保护装置已起作用了。瓦特命人将蒸汽机的放汽阀打开,同时又将锅炉的总阀门也慢慢打开,只听得排汽阀中又传来一阵‘咝咝’声,显然此时排出的正是管道中的空气。又过了片刻,已有蒸汽从的放汽阀中喷出,此时早已有人上前将放汽阀关闭。
由于蒸汽机汽缸与管路的安全系数要远远高于锅炉,因此即使发生爆炸事故也不会从蒸汽机开始,此时众人都凑到了蒸汽机跟前,目不转睛地盯着这台意义重大的机器,只见它仍然一动不动,而此时活塞刚好处在中间位置,这正是最容易被蒸汽推动的状态。
过了一会,只见蒸汽机的缸体与连杆处冒出了一丝白汽,紧接着就见连杆轻微地动了一下,旁边早已有人将飞轮朝着一个方向轻轻一转,便见这个飞轮已慢慢开始转动起来。众人眼睛也不敢眨一下,直勾勾地盯着眼前这台机器。
李从年此时激动难奈,毕竟这台蒸汽机第一次试制便已成功,虽说有了自己来自后世的知识,但更多功劳却要归于那台车床,以及工厂中的众工匠了,现在可以说已经走到了科技的最前沿。
这次李从年来山东不仅是想看看军械的车床运行情况,而且也像参观一下军火的制造,现在大明军队改革,在有条不紊的进行着,对于火枪的需求也不断增大,在李从年想来,虽然蒸汽机已经出现了,可是要投入实际运用却还需要很长得时间。
、第一百九十七章 蒸汽机(2)
而且李从年还有一个疑问那就是他记得蒸汽机可是在一百多年后才被人制造出来,可是现在却有一个同名同姓的瓦特把蒸汽机给制造了出来,莫不是李从年来到底饿是一个平行空间,因为他的出现把历史都搞乱了?
对于这些想不通的事情,李从年想想也放弃了。正当李从年来到军械司望着军火制造的过程,军械司和去年来的时候没什么不一样,不同的是军械周围又新建许多的厂房和仓库i,工人比以前多了一倍多。这可是花了李从年好几百万两银子砸出来的啊!
正当他还在感慨的时候,孙元化却是连忙跑了过来,抓着李从年的一支胳膊,就把往他们工作的地方拖,丝毫没有顾忌到李从年的身份,就是旁边的李默也是满脸诧异,莫不是这个孙老头制造火器搞傻了吧!
李从年可不习惯这种