这几天里,李不伟一直在思考着下一步的计划,正如制定一个项目一样,李不伟深知前期分析、可行性分析、风险评估、难点技术、成本、研发周期这些东西都是必须要考虑到的。而且,这个项目必须具有代表性,因此李不伟现在的目标是,先要造一辆自行车,他决定从机械部分开始。
经过一夜的深思熟虑,李不伟已经在心里做了通盘考虑,这一早醒来,李不伟又将整个方案在心里过了一遍。要造一辆自行车,有以下几个问题是一定要解决的:
车轮,可以采用实心木板制造,这是最简单的一种,但因为木纹的走向,可能导致车轮在各个方向的强度不一致,更重要的是,这种车轮太笨重,轴承不好安装,而且容易受侧风的影响,因此这个方案很快被李不伟否定了。后来,经过观察周伍的马车车轮,李不伟决定车轮仍然采用木辐车轮,圆周各个方向受力均匀,而且结实耐用,现为重要的是,轴承部分得到了强化,使得整个车轮更结实。
至于传动装置,其中包括脚凳,传动链,后轮的棘轮装置。关于传动链,李不伟现在有好多种选择,但经过多种方案的综合比较,他决定选择一种木制链条,别看是木头做的,李不伟经过简单的计算得知,链条上主要是两种零件,一种是链条片,一种是连接链片的销。链片主要承受拉应力,而销上承受剪应力,链片与销的连接处又承受压应力,以及一定的滑动磨擦,但木制链片与铁销是肯定可以满足要求的。更为重要的是,木材容易加工,而铁销也不难制造,而且强度很容易满足要求。
还有一个问题就是棘轮装置了,也就是单向轴承,如何保证向前蹬的时候链条可以带动后轮,而链条停止传动后,后轮又不会因此而停止转动。现代自行车的棘轮装置李不伟是知道的,其实也不复杂,内轴承、弹簧圈、滚珠、外轴承,只是外轴承上有了单向锁止机构而已。别看这听起来简单,但在宋朝要加工这一套轴承,别说强度能否达到,就是加工精度与工艺都是根本无法保证的,至少目前是这样。因此李不伟想出了一种自制的棘轮装置,其实很简单,就是在铜制的内轴上,沿单一切线方向,每隔30度的角度,就伸出一个铜片,而外轴上每隔30度角都有对应的台阶,这样顺着转动时,铜片刚好顶在这些台阶上,便能用外轴带动内轴了,而逆转时,铜片就会被弯曲打滑,内外轴间不再有传动功能。这样,棘轮的问题也解决了。
还有就是轴承的问题。但李不伟略为想了一下,目前制造滚动轴承是不太可能的,虽然在更早的几百年前已有一些滚动圆柱型轴承的雏形,但都是些平板的支承件,例如浑天仪上使用的就是这种滚动轴承,但要做成圆环型滚动轴承,因为制造工艺问题,使用寿命与承载力都不如滑动轴承,因此他便选择了最容易制作的滑动轴承。至于润滑问题,李不伟并不担心,因为自行车本身载重量不大,马车都不存在问题,何况是自行车。
还有一个刹车问题,李不伟觉得不可能采用后世的橡胶皮刹车的方式,手制动做起来也太麻烦,便在座椅下设置了一个手把,再采用杠杆机构磨擦后车轮刹车。虽然刹车时需要手伸到屁股底下,显得不太雅观,但有总比没有好。
李不伟想通了所有的技术难点,心情便放松下来,此时仍是清晨,他信步走出房间,深深地吸了一口气,正准备大口呼吸几下宋朝清晨的新鲜空气,便闻得一阵清香扑鼻而来,还带着些热气。
周依依正端着一碗热气腾腾的桂花莲子粥刚准备进门,却见李不伟闭着眼睛,张大了嘴,看那样子一个强力喷嚏马上便要暴发出来,吓得周依依马上用身子护住了碗,转过了身去。李不伟一睁眼,奇道:“咦?依依你身上的香气怎么这么怪?”说着凑上身去在周依依身上闻了起来,周依依脸一红,又不敢做太大的动作来躲闪,生怕那一碗粥打翻在地,忙嗔道:“什么香气!这是粥的香味!”
李不伟恍然大悟:“嗯,你肯定是嘴馋一早起来偷喝粥了。”周依依又气又笑,一转身,端起碗道:“我倒没偷吃,不过准备给旺财和小强吃的。”说着,又复转过身去,作势就要离开。李不伟见状,连忙拉住了她,央求道:“好妹子,这碗粥不如就给我吃了吧,旺财和小强今天中午我请客。”周依依听得他叫得如此肉麻,虽感害羞,心里却是极为受用,再看李不伟正笑眯眯地盯着自己,更不知道说什么了,将碗递给了李不伟,然后低着头走进屋里。
李不伟在一旁喝着粥,偶尔咧着嘴咝咝吸着凉气,口中不断地叫着“好烫”。周依依怔怔地看着李不伟出神,心里在想:“他刚才叫我好妹子,不知是随口叫的,还是发自内心?但看他平日里嬉笑无常,这次肯定又是胡言乱语了。”她越是想,心中越是弄明白,心里一横,轻声道:“伟哥哥,你刚才叫我什么来着?”
她声音小的连自己都几乎听不清楚,但李不伟却听到了前两个字,正是‘伟哥’二字,当下惊得跳了起来:“你你叫我什么?”周依依吓了一跳,她没想到李不伟如此反应。自己好不容易鼓起勇气叫了一声亲密称呼,没想到李不伟如此反应,心中一时想得太多,不禁吓得呆了。李不伟觉得自己有点失态,咳了一下,清了清嗓子,温言道:“这个。伟哥还是最好不要叫,在我们家乡这是一种药唉,反正这个伟哥哥是万万叫不得的!”话音刚落,李不伟忽又想到,这个时代谁又知道伟哥是什么意思?自己看来过于敏感了。再看周依依站在那里泪眼涟涟,一副楚楚可怜的模样,心中一软,走过去拉着周依依的手道:“其实这个伟哥哥别人叫不得,你却可以叫,这个世上只有你可以这样叫我。当然了,还是叫成不伟哥哥好听些。”
周依依听了一怔,心道:“只有我才可以这样收他,别人却是叫不得”她听李不伟如此一说,显然自己是和别人不同了,柔声道:“这世上也只有你能叫我好妹子”李不伟奇道:“那小伍呢?你不是她妹妹吗?”“这”周依依一时愣住,不知如何回答,正在想着说辞,却听李不伟叫了一声:“哎呀,差点忘了大事!依依你来得正好,我想找你帮我画些东西呢”。
李不伟当下将自己的想法详细给周依依讲了一遍,又简单画了一些图样,周依依冰雪聪明,马上就明白了李不伟的意思。二人整整忙了一天,才画完了一辆自行车的图纸。李不伟端起画好的几十张图纸又重新看了一遍,各个主要零件图,装配图,每张图纸上的材料、尺寸、规格要求,都标注得详尽之极,有些地方还用了三视图,虽然还没有公差,表面光洁度等参数,但已有的这些资料用来制作一辆原始自行车是绰绰有余了。
第二天,李不伟和周依依二人拜访了城中所有有名气的木匠与铁匠,其实李不伟以前就曾考察过一番,所以这次很快就定下了两家刚好相距比较近的木匠铺和铁匠铺。木匠铺的师傅四十多岁,叫郑永江,李不伟只看了他做的几件物品,便知道这人工艺不差。郑永江看了李不伟的图纸,很是奇怪为什么要做这个东西,但李不伟神神秘秘地只说是一种叫做自行车的交通工具,人坐在上面蹬着车踏板就可以自己走的。郑永江听了自是不太相信,这两个轮子的车,就连放在那里都站不稳,何况再动起来呢?他见李不伟出手阔绰,衣着打扮又不像寻常百姓,再看周依依只是小鸟依人般地跟着李不伟,李不伟说什么她都感觉是天大的真理,郑永江心下了然,原来是富家子弟带着个相好的姑娘,来这花钱找新鲜了。但人家给了一大笔钱,自己又不是钱多得没地方搁,便答应了下来,先付一半定金,待完工后再付清。
周伍这几天已上任,自是忙得不亦乐乎,香儿一个人在家中却又总能找到些活来做,因此李不伟便每天带周依依来查看进度。郑永江这次虽然感觉钱挣得特别容易,但做起活来却也兢兢业业,一丝也不马虎,再加上李不伟给的钱超出标准好几倍,又看着李不伟每天都过来查看,不像是有钱公子一时头脑发热,所以郑永江便将其它活交给了徒弟,自己的工具全部搬回家中,全力以赴地制作图纸上画的各种零件。
李不伟看这些木工工具,刨磨锯锉应有尽有,与八十年代的木匠工具也差不了多少,心想看来木工这一行业,宋朝与后世差别倒也不大。李不伟隐隐记得刨子应该是在明朝时期才出现的,但眼前这郑永江的店铺竟然也有一种类似木工刨子的东西,虽然与后世的不太一样,不过也能起到刨光的作用。看来在史学家们的眼中,这种东西还不是真正意义上的木工刨。
对于自行车的制造,李不伟不时给点讲解,郑永江本是心灵手巧之人,待李不伟讲到自行车的平衡主要靠人体协调与方向把来控制,又举了踩高跷的例子,马上便明白了,还不时给李不伟出点主意,周依依看得有趣,也指手划脚地参与进来。三个臭皮匠,虽然一个是女的,也顶不到一个诸葛亮,但这一番讨论,竟然又有收获。
据郑永江讲,这链条的销其实没必要用铁来做,用红枣木就可以完全满足要求,只是在枣木的两端用细铁销固定链片就可以了,而棘轮部分也没必要使用铜片,因为受力点多,采用薄木片便可以达到要求。至于刹车,郑永江建议采用脚刹车,一是因为脚比手有力,二是因为刹车时还要用双手来扶着车把,至于刹车机构,只是将刹车块从上面移到下面而已。这样一来,除了前后轮、脚踏板的轴,以及两轮的轴承使用部分铜与铁,刹车片采用一些牛皮,其余的部分全部采用木头制作了,同时前木制大梁应再加固,不采用圆型截面,而采用横截面为矩形,磨掉四边的长方形。
三人忙了七八天,李不伟眼看着自行车越来越有样,心中也是激动万分。毕竟这是自己来到这个世界的第一件作品。