一、工坊愁云凝眉色,邱生急寻解困人
深秋的工部工坊,比往日多了几分凝重。往日里此起彼伏的锤声、锯声弱了不少,只有几个工匠围着角落里的蒸汽机小模型,眉头紧锁地低声议论。邱远山站在模型旁,手里攥着一块发烫的铸铁碎片,脸色比窗外的阴云还要沉 —— 三天前刚试验成功的蒸汽机小模型,只欢快地转了两天,今早突然 “咔嗒” 一声卡死,任凭工匠们怎么调试,活塞都纹丝不动,连带着曲轴也成了死轴。
“邱大人,要不…… 再拆了看看?” 年轻铁匠小周小心翼翼地提议,手里还拿着拆模型用的小铁锤,“说不定是连杆歪了,或者活塞卡进气缸缝里了。”
邱远山摇了摇头,指尖划过气缸外壁 —— 还残留着淡淡的余温,虽然已经停了大半天,摸起来还是比常温高不少。“拆了也没用,昨天拆过一次,连杆没歪,活塞也没卡缝,就是推不动。” 他叹了口气,把铸铁碎片塞进怀里,“我去找叶首领,这问题只有他能想出办法。”
离开工坊时,风更凉了,卷起地上的铁屑和木屑,打在邱远山的粗布短褂上。他脚步匆匆,路过盐场时,看到民工们还在给船坞刷防锈漆,路过港口时,铁牛正带着人调试龙门吊,可他没心思停下 —— 蒸汽机是叶青云寄予厚望的 “跨时代物件”,要是卡机的问题解决不了,别说造蒸汽船,连之前的努力都要白费,他实在没脸面对大家的期待。
叶青云正在府邸书房整理港口的账目,小白狐蜷在账本旁,爪子偶尔扒拉一下墨锭,弄得鼻尖沾了点墨,像只小花猫。听到下人通报 “邱远山求见”,他抬头时,正看到邱远山耷拉着脑袋走进来,肩膀垮着,连平时最在意的匠帽都歪了。
“邱先生,这是怎么了?” 叶青云放下笔,笑着起身,顺手帮小白狐擦了擦鼻尖的墨,“前几天还见你乐呵呵地说蒸汽机转得顺,怎么今天跟霜打了似的?”
邱远山苦着脸,从怀里掏出那块铸铁碎片,放在桌上:“首领,蒸汽机出问题了!小模型就转了两天,今早突然卡死,活塞推不动,曲轴也转不了,工匠们拆了查了,啥毛病也没找着,您给看看这是咋回事?”
叶青云拿起铸铁碎片,指尖摩挲着表面 —— 碎片边缘有些变形,还残留着细微的金属划痕,像是受热膨胀后挤压造成的。他眉头微蹙,问道:“模型运转的时候,气缸摸起来烫不烫?活塞运动有没有越来越慢?”
“烫!” 邱远山立刻点头,像是抓住了救命稻草,“第一天还只是温乎,第二天就烫手了,摸都不敢摸!活塞运动也确实慢了,昨天下午转得就没上午快,我还以为是蒸汽压力不够,加了木炭,结果今早直接卡死了!”
叶青云放下碎片,恍然大悟:“是冷却的问题!咱们只想着让蒸汽推动活塞,却忘了蒸汽会产生热量,气缸和活塞都是铸铁的,受热会膨胀 —— 气缸内壁膨胀变窄,活塞膨胀变粗,两者挤在一起,自然就卡死了!”
“受热膨胀?” 邱远山愣了一下,随即拍了拍大腿,“对啊!俺咋没想到这个!以前冶铁的时候,铁坯烧红了就会变大,凉了又缩回去,蒸汽机的气缸和活塞也是铁的,肯定也会这样!” 他之前光顾着高兴蒸汽能推动活塞,完全忘了金属受热膨胀的基本道理,现在被叶青云一点破,只觉得自己犯了个低级错误,脸都红了。
二、灯下研思寻良策,水冷密封双改进
“别着急,知道问题就好解决。” 叶青云笑着拉邱远山坐下,给他倒了杯热茶,“咱们现在要做的,一是给气缸降温,二是改进密封 —— 之前用石棉布密封,受热久了可能会磨损,漏蒸汽不说,还可能粘在气缸壁上,加重卡顿。”
邱远山接过热茶,喝了一口,心里的焦虑少了些:“首领,您说咋降温?总不能用凉水直接泼吧?气缸是铸铁的,冷热交替容易裂。”
叶青云走到书桌旁,铺开一张新的白纸,拿起炭笔,一边画一边说:“不用直接泼,咱们做个‘冷却套’。在气缸外面再套一个空心的铸铁筒,中间留两寸的空隙,用来装水。然后在冷却套的顶部接一根木管,连到工坊的蓄水池,底部也接一根木管,把热水导回水池,形成水循环 —— 水在冷却套里流动,就能把气缸的热量带走,保持气缸温度稳定,不会过热膨胀。”
他指着画好的冷却套示意图:“你看,冷却套要和气缸牢牢铆在一起,不能漏水,木管要用结实的楠木,内壁涂一层桐油防水。蓄水池就建在工坊旁边,比冷却套高,利用水位差让水自动流进冷却套,不用人一直加水,省力气。”
邱远山凑过来看图纸,眼睛越睁越大:“这法子好!水是凉的,循环着走,既能降温,又不会让气缸冷热不均裂掉!俺之前咋没想到还能这么给铁件降温?”
“还有密封的问题。” 叶青云又在活塞的图纸上画了几道圈,“之前只用石棉布裹活塞,受热久了石棉布会变硬、磨损,咱们在活塞上开三道环形槽,槽里装‘密封环’—— 用铜片做,铜比铁软,还耐磨,能紧紧贴在气缸壁上,既密封蒸汽,又能减少活塞和气缸的摩擦,一举两得。”
本小章还未完,请点击下一页继续阅读后面精彩内容!
喜欢一不留神就穿越请大家收藏:(www.qbxsw.com)一不留神就穿越全本小说网更新速度全网最快。