外城的大明兵工廠內(nèi),在倉(cāng)庫(kù)前的空地上,一節(jié)車廂被懸吊了起來(lái)。在車廂的下方,數(shù)十名工匠正在忙碌著更換車輪。
在這群忙碌的工匠附近,還有一群工部的小吏正緊張的記錄著什么,工部營(yíng)繕清吏司的主事姚靜,正一臉擔(dān)憂的看著被懸吊起來(lái)的車廂。
“這繩索會(huì)不會(huì)崩斷啊?就這么幾個(gè)人拉著繩索,他們堅(jiān)持的住嗎…”姚靜實(shí)在忍不住擔(dān)心,對(duì)著身邊陪同的管事詢問(wèn)道。
兵工廠陪同的管事滿面笑容的解釋道:“這些懸吊的繩索不是普通的麻繩,而是新研制出來(lái)夾雜著鐵絞線的新繩索,比普通的麻繩要堅(jiān)固數(shù)倍。
同鼓樓那個(gè)大擺繩索的制造方式差不多,那個(gè)大擺掛了數(shù)個(gè)月都沒有問(wèn)題,可見這繩索有多可靠了。
至于那些工匠并不是在拉繩索,而是在照看懸吊車廂的牽引裝置。這種利用滑輪組懸吊重物的方式,可以省下三分之二的力,是孫大人同科學(xué)院的幾位院士設(shè)計(jì)出來(lái)的。
不過(guò)孫大人認(rèn)為這種繩索雖然堅(jiān)固,但是**力太大,準(zhǔn)備用光滑的熟鐵鏈條來(lái)替代它,不過(guò)現(xiàn)在可用的熟鐵鏈條還沒有制作出來(lái)…”
兩人正看著工匠們施工交談的時(shí)候,孫元化正陪著皇帝向著這里走過(guò)來(lái)。
“…這馬拉鐵道的運(yùn)輸方式,在試用了半個(gè)月后,臣等發(fā)現(xiàn)雖然這種道路運(yùn)輸方式遠(yuǎn)較馬車省力,但是對(duì)于車軸的損耗卻非常大。
臣之前看過(guò)前元郭守敬所制作的簡(jiǎn)儀,在百刻環(huán)與赤道環(huán)之間安裝了四個(gè)小圓柱體以減少**力,臣就想著能不能把這種方式運(yùn)用到車軸上,以減少車軸的損耗程度…”
在行走的路上,孫元化向崇禎解說(shuō)著今天更換車輪的原因。朱由檢還在思考著,這圓柱體和車軸到底有什么關(guān)聯(lián),不過(guò)當(dāng)他走到現(xiàn)場(chǎng),看到了實(shí)物之后,終于明白了過(guò)來(lái)。
馬拉鐵路上跑的車輛,是按照普通馬車改變過(guò)來(lái)的,雖然外表形狀和車輪的數(shù)目改變了,但是運(yùn)行的原理并沒有做出根本性的變革。
承載馬車車廂的車軸同車輪之間的連接方式,還處在軸瓦和瓦蓋的直接接觸方式上面。
這種原始的軸承和近代軸承相比,顯然不適應(yīng)在鐵軌上較快的運(yùn)行速度,很容易就因?yàn)檐囕S高速**而快速升高溫度,從而燒毀車軸的端頭。
而孫元化仿照簡(jiǎn)儀在軸瓦和瓦蓋之間增加了12個(gè)小圓柱體,從而形成了一個(gè)原始的滾子軸承。雖然這些車輪還沒有安裝完成,車軸也沒有試驗(yàn)過(guò),不過(guò)朱由檢已經(jīng)可以確認(rèn),今天的試驗(yàn)必然是會(huì)成功的。
朱由檢撫摸了下放在地面上的一個(gè)大軸承,便站起來(lái)對(duì)著孫元化說(shuō)道:“想要制作這樣的軸承,這些小圓柱體就必須加工的非常精細(xì),兵工廠能辦得到嗎?”
對(duì)于崇禎的內(nèi)行,孫元化已經(jīng)不感到詫異了,他絲毫不意外的說(shuō)道:“現(xiàn)在科學(xué)院的度量衡標(biāo)準(zhǔn)中的度、量標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)完全落實(shí)了。兵工廠已經(jīng)可以按照統(tǒng)一的規(guī)格尺寸進(jìn)行分部件加工,只需要測(cè)算出公差就可以了。
小圓柱體的加工要求雖然精細(xì),但是它的加工方式并不復(fù)雜,只是對(duì)于工匠的手藝要求較高。唯一存在問(wèn)題的,是用于這種小圓柱體的材質(zhì),既要耐磨又要堅(jiān)硬。
臣等之前實(shí)驗(yàn)了數(shù)種材質(zhì),都無(wú)法承受馬拉鐵路使用車廂的重壓。
最后選定了兩種可能適用的材料作為兩節(jié)車廂的軸承,一種是青銅。另一種則是兵工廠新研發(fā)出來(lái)的坩堝鋼。”
朱由檢下意識(shí)的打斷了孫元化問(wèn)道:“坩堝鋼?”
“按照陛下的猜測(cè),同時(shí)以顯微鏡觀察的鐵片內(nèi)部構(gòu)造。臣等認(rèn)為,假設(shè)鋼和鐵都是同一種物質(zhì),只是含碳量的不同造成的性能差異,那么想要改善鐵質(zhì),只需要排除雜質(zhì)并調(diào)節(jié)含炭量就可以了。
因此臣等參照灌鋼古法,以石墨黏土制作坩堝,然后把滲碳鐵料切成小塊置于其內(nèi),再把它同空氣隔絕起來(lái),防止雜質(zhì)侵入。然后放入琉璃窯中進(jìn)行加熱,最后果然得到了一種鋼。
這種鋼應(yīng)當(dāng)就是屬于陛下所說(shuō)的高碳鋼,質(zhì)地均勻堅(jiān)硬,性能比蘇鋼更佳。就是生產(chǎn)數(shù)量不多,成本也較為高昂。
臣等原本打算用這種鋼作為加工工具,不過(guò)現(xiàn)在先拿來(lái)制作軸承了?!睂O元化簡(jiǎn)單的向崇禎解說(shuō)道。
看著孫元化眉目間抑制不住的興奮,朱由檢不由大為贊賞了幾句。能夠制作出坩堝鋼,對(duì)于大明的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)來(lái)說(shuō),顯然是一個(gè)極大的進(jìn)步。
不過(guò)還不足以讓大明進(jìn)入到鋼鐵的時(shí)代,朱由檢心中默默的對(duì)自己說(shuō)道。