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2.58 弹簧(1 / 2)

 “新宋社七月二十二日报道,大宋皇帝今日上午在西湖国宾馆会见了大食国国王胡马尔乌七麻黑,皇上说,欢迎乌七麻黑国王访问大宋。乌七麻黑说,非常高兴再次见到大宋皇上,并有机会听听皇上对世界局势的看法。宾主双方在愉快的气氛中结束了会谈。临安新闻电台报道。”李不伟听得摇了摇头,心想这种新闻总是一些套话,不如换一个电台试试。随手将那个西瓜般大小的双联电容转了一个角度,传来一阵优美的女声:“临安音乐台,今日为大家奉献的是一曲古筝演奏的《笑傲江湖》。”正是香儿的声音。又听周依依的声音说道:“是啊,这首曲子我听了多遍,果然是不同凡响,其曲风与那首《十五面埋伏》颇有类似,但其中更多了一些侠骨柔肠的感觉,希望大家喜欢。”李不伟点了点头,心想红袖已将古琴改为古筝,又练了多遍,此时听听古筝的版本也不错。正如此想着,忽然又觉得有些困意,刚刚合上眼,便听周依依大声道:“不伟哥哥,快醒醒了,要迟到了!”

几日之前,火炮营又有了一个新的问题。这个问题就是:当侦察兵有了敌人位置后,如何能够尽快地将具*位置报与炮兵部队,而不需要用望远镜看着旗语来回传递信息,同时还要使炮兵实现精确打击。李不伟听了郁闷之极,心想如果现在就能造出这种东西,那后年就能造出导弹了。不过话说回来,如果有了远距离通讯手段,在战场上简单是如虎添翼,尤其是对于炮兵部队来说,远距离即时通讯显得尤为重要。更何况,如今的迫击炮已能打出一公里远,虽然比起后世的几公里,甚至十几公里有很大的差距,但在目前来说已是相当不错了。如此看来,难道要试着造无线发报机了?

早在两日之前,李不伟已开始计划电子元件厂的事情了。但目前首先要解决的问题是,基本的测量仪表是必须要具备的,否则又如何知道电阻的阻值,或是电容的容量呢?说起电表,李不伟不由得想起范文进所设计的那种巨型电流表。这种电流表采用地磁与磁针进行定位,后来虽然将地磁改为外置磁场,但其体积却是不小,不仅测量结果不太准确,而且还容易受到周围环境的影响。如果能制造出游丝式的电表,岂不是方便许多?

昨天晚上,他翻开《大百科全书》到介绍游丝的章节时,只见上面是这样描述的:‘游丝,是钟表里的弹性元件,用以控制摆轮做等时往复运动,是表的核心部件之一,是表的动力来源。’对于游丝的制作方法,书中介绍道:游丝大都是采用铜系材料,使用数控方式进行生产,也有通过电生长的方式制作。总而言之,这些制作方法目前都无法实现。李不伟当时看得头大,心想怎么书中就没写第一根游丝是怎么制作出来的呢?是铸造还是锻压呢?采用哪种材料能使其热飘移降到最低呢?他想了一夜,早上起床时仍未睡醒,这才会在吃早饭时伏在桌上睡着了。

然而此时想来,李不伟忽然又觉得自己有些过于担心了。所谓游丝,无非是一种矩型截面的螺旋型结构,再考虑一下其螺距与热漂移,便能制作出最简单的游丝了。至于如何制作法,只管交给实验室便是。更何况,范东来在前些日子已着手试验,李不伟又觉得自己有些过于心急了。

李不伟赶到实验室时,遍寻范东来不见,后又听说其正在机加工车间,便折了回来。刚刚走进车间的大门,便看到范东来正在一台车床上忙碌着。李不伟微觉惊讶,远远地问道:“范大人,车床不是由车工来操作的么,为何你要亲自上手?”范东来笑道:“校长有所不知。我这几日正在试着制作一种更小型的摆钟,因此需先造出一种小型的铣床,用于加工一些小零件。小型车床目前已造好,用起来极为顺手。”李不伟奇道:“小型摆钟?范大人可有制作好的样品?”范东来道:“目前已有一台铜制的样品。这种新式摆钟已不再是重物下坠的驱动方式了,而是采用了螺旋弹簧,正是按校长所给的方法进行设计与加工的。”如此说着,范东来已加工完了最后一个工件,略为收拾一下,又道:“校长不妨与我前去看看新摆钟的样品。”李不伟喜道:“如此甚好,现在就去看看范大人设计的新式摆钟。不过,看范大人脸色不太好,可是最近太累了?还是要多多注意身体才是。”范东来道:“多谢校长关心。其实谁都知道,实验室中最忙的便是校长您了。”

说着,两人已走出了车间大门,范东来道:“工部近日又成立了三家新的工厂,校长可知道此事?”李不伟点头道:“我知道成立了三家工厂,其中一家是生产杜仲胶与紫胶的,专门为电线厂提供绝缘材料。另外,听说也制作一些胶管,这种胶管如果加入帆布,便可以耐高压了。至于另外两家工厂,我倒还真不知道是生产什么的,听杨先生说已经报了过来,不过我这几日太忙,还未来得及细看。”范东来道:“校长日理万机,自然是没有时间过问这些小工厂之事了。第二家工厂用于生产煤油灯,也是实验室设计出的玻璃罩煤油灯。煤油是设在萧山的炼油厂提供的,目前的煤油产量为每天两百二十升。”李不伟笑道:“煤油灯的用处是极大的,民间百姓最需要的便是照明用具了。至于煤油的产量,应该不是问题,因为新的炼油设备即将安装,到时产量会以十倍的增长,倒是原油的供应是个问题了,只是原油又多在江北一带……”说到此时,李不伟又想到了山西陕西一带的露天煤矿,这要比江南的煤好上许多,几乎遇火即着,显然最适合用于蒸汽机了。范东来也默然不语,心想江南虽然盛产粮食,但按李校长所说,江北才是资源聚集之地,倘若过得几年,大宋军队能够北定中原,恐怕江北又有许多工厂要开始建造了。李不伟又道:“那第三家工厂呢?”范东来道:“第三家工厂,主要制作一些结合件或紧固件,例如门窗上的合页、角铁、自攻木锣钉等。”李不伟喜道:“如果能制作合页,那可是剪板机已生产出来了?”范东来笑道:“正是。前几日,第一台剪板机刚刚完成最后调试,已能切割近三毫米厚的铁板了。不过由于轧板机尚未开始运转,因此眼下的铁板都是手工打造的。等到大型机械安装之后,恐怕剪板机的许多零件也要更换了。”李不伟笑道:“不止如此吧,到时恐怕一些车床的零件也要换代了。不过话说回来,倒也不急于马上更换,毕竟新设计出的第四代车床才是以后的发展方向。”

两人如此说着,已到了范东来自己的实验室。刚一进门,李不伟一眼便看到一台摆钟正放在桌上。这摆钟的下面支了一个很大的木制支架,显然是为了让摆臂能够自由摆动了,然而李不伟并未发现用于驱动摆钟的重锤,想必范东来已使用了螺旋弹簧了吧。等走到摆钟的后面再一观察,只见钟表的背后安装了一个铁制的弹簧,只是这个弹簧看起来极大,足足占了摆钟的整个后壳。范东来道:“校长,这种弹簧采用棘轮方式上紧,等弹簧复原时,便可驱动摆钟了。目前这种弹簧上紧后有二十二圈,完全松开时有十一圈,上紧一次能够让摆钟连续工作五天。不过,眼下还未进行过疲劳侧试,也不知道用上一段时间会不会失效。”

李不伟刚才已听说了弹簧驱动摆钟,此时见到了实物,又是另一番感受了。他没想到范东来竟然凭借一已之力,设计出了弹簧驱动的摆钟,连声赞道:“了不起!了不起!范大人竟然制作出了螺旋弹簧。我记得当时只是简单提过一些其中的原理,没想到范大人已造出了实物。不知道这种弹簧是如何制作的?”范东来微微笑道:“校长过奖了。其实要制作这种弹簧也不是很难。先是将铁皮压成细条状,然后在加热的情况下圈成螺旋型,再进行回火,最后做一些调质处理,便是现在的样子。”说着,范东来又指着墙角的另一张桌子道:“这是实验室设计的小型轧机,对于烧红的熟铁条与铜条都能进行轧制与切割,校长不妨过去看看。

李不伟顺着范东来的手势望去,果然有两台小型的机器摆在墙角的桌上,忙走过去仔细一看,不由得呆立在当地。这两台机器简直与压面机一般无二,只不过其滚轴不太一样罢了。第一台压面机也有两根滚轴,其中一根滚轴上有着不同宽度与深度的槽,另一根却是凸起的台阶,两个轴一咬合,台阶正好压入槽内,刚好形成一个矩形截面。第二台压面机却要简单一些,看来是用于卷制弹簧了。李不伟正看得惊讶,又听范东来指着第一台压面机道:“这两根轴是用车床加工出来的,然后经过调质渗炭处理,其强度已能满足铁皮与铜带的切割了。至于其驱动方式,则是采用手摇的方法,经过几级齿轮减速后,便可以轻松地制作弹簧了。”

说着,范东来拿起铁夹子,夹起一根已准备好的铜条,在酒精灯上加热之后,又将其一端放入最大的那个槽内,然后摇动手柄。这块铜条的截面刚好比槽稍大一些,经过这一压,其横截面已变得与槽截面一样了。随后,范东来又将铜条其放入另一个槽中。这个槽做得极深,却并不太宽,范东来放置铜条的方向也转了90度,显然这次不是往薄轧制,而是要改变其宽度了。如此经过多次加热与轧制,这根原先只有五厘米的铜条已较原行长了近十倍,范东来在完成最后一道轧制后,又重新进行加热,然后放在旁边自然冷却。

李不伟早已看得目瞪口呆。过了一会儿,范东来又拿起这根已冷却下来的铜条,将矩形截面的铜丝放在另一台机器上。李不伟这才又仔细观察了一下这台卷制机,却发现这台机器也是做得极为精致,为了不使铜丝产生钮曲现象,专门设计了限定宽度的卡环,并且在其卷套上设有压紧装置。范东来将这根铜条的一端穴入到卷套的中缝孔中,便开始摇动手柄,铜条也被卷到了卷套之上。等到整个铜条完全卷好之后,又将卷套从卷轴上退了下来。此时,刚才那一段五厘米长短的铜条已变成了近二十卷的螺旋弹簧。范东来道:“校长,眼下这个弹簧已卷好了,再经过调质处理之后,便能实现摆钟的驱动了。不过,刚才做的是一根极细的铜质弹簧,只是为校长演示一下而已,实际中并无多大用处。”

李不伟看得激动万分,此时听范东来如此一说,忙道:“不,不,这种东西用处太大了!只是再改变一下其加工过程,考虑到退火与定型便是了。来,来,来,咱们再将这摆钟仔细研究一下!”说着,也不待范东来有所反应,便拿起笔与纸,画了摆钟的原理图,然后问道:“范大人,你可知道为什么钟摆能够按一定的间隔摆动么?”范东来听得一怔,道:“校长曾讲过,这是由于重力加速度的原因,又因为摆臂长度固定,因此钟摆才会以一定的频率摆动。”李不伟笑道:“正是如此。既然这钟摆有其频率,那弹簧不也有其固有频率吗?”范东来道:“当然有了,弹簧也有其自振频率,这与钟摆是一个道理。”说到这处,范东来不由得“啊”了一声,忽然两眼放光,忙问道:“校长,难道您是说……”

李不伟也不答话,微笑着点了点头。范东来大喜道:“如此看来,这摆钟驱动方式也要进行一次彻底的变革了。”李不伟笑道:“既然不使用钟摆,恐怕其名字也不该叫做摆钟了。例如放在桌上的可以叫台钟,如果做得更小一些,能装入怀中,则可叫做怀表。”李不伟本来还准备提及手表,但一想到其加工难度,又有些退却,改口问道:“不知范大人是否还记得,弹簧总共有哪些分类?”范东来不假思索地道:“当然记得。按照其受力性质,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧,按形状可分为环形弹簧、直板弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等等。”李不伟听他一字不着地背出,不由得暗暗称赞,心想范大人虽然有四十岁了,但以他这年纪竟然还记得如此清楚,显然平日是用了极大的心了,当下说道:“范大人说得没错,弹簧的种类也因其用途而不同。实验室前些天设计的枪械,其撞针机构便需要用到弹簧。另外,火炮制退器上也要用到弹簧,就连摆钟的驱动也要用到弹簧。不过为了便于区分,代替钟摆的那种轻型弹簧,可以先称其为游丝吧。范大人,咱们是否该考虑成立专门的弹簧厂了?”范东来听得连连点头,道:“校长说得极是。如果有了批量生产的各种弹簧,便可以将水银气压计完全替换,阀门的回位也不需要专门的回位装置了。如此一来,影响的不单是兵器制造一个行业了。”

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