第53章 推而广之

看着堆成山的柳条箱子,苏颂道:“这三年来,留在永城的那台机器我用心良多,然而并没有多大的收获。现在烧同样的煤,力气比以前大了两三倍,然而无论用什么办法,还是这样的庞然大物。这种东西只用能在船上,若是用来制车,什么路都压坏了。”

从杜中宵制第一个蒸汽机的模型,到现在已经十年了。不但是杜中宵、苏颂和韩绛等人,还有其他一些对机器感兴趣的文人,更有许多能干巧匠,加入到对机器的改进中。

这个时代的人,其实还是有很多对这些有兴趣,愿意投身其中的。不过技术很少跟工农业相关,更多的是用在天文仪器这些高大上的项目中。天文仪器更加精密,而且不惜工本,很多机械机构被发明出来。

不过十年时间,蒸汽机的发展遇到了瓶颈。一是太过于沉重,要么固定在一个地方不动,要么就只能安装在船上。就像现在汴河上用的,一艘大船就装一台机器,货船都做不了,只能当拖船。水运受自然条件的限制太多,大家一心想的,是用这机器制车,能够在路上跑。二是功率太小,偌大的机器,真正制成车,也拉不了多少货物。

杜中宵也曾经想造一段铁路,用蒸汽机拉火车,慢慢进行试验。可铁从哪里来?铺在哪里?更不要说功率太小,拉的货物太少,还不如马车呢。这机器真正要想实用,必须要更大的功率,减小体积,不然就只能是个原理机,供人研究而已。

现在最大的问题,是使用了高温高压蒸汽之后,管道的密闭。汴河车船上用的是小牛皮和毛毡,高温之下老化得非常快,跑一趟就要进行检修,把所有的密封垫片换一遍。繁忙的汴河可以这样做,对朝廷来说成本可以承受,其他用途就难了。

看着苏颂一副有心无力的样子,杜中宵也有些无奈。自己是中人之资,能有现在的成绩,就已经耗费了无数心血,天天搜肠刮肚找记忆中的知识。苏颂这种人可是天才,不说这个时代,数千年来都是数得着的。如果他也能受自己所接受的教育,汽车、飞机说不定都可以搞出来,蒸汽机又算什么。

苏颂都觉得改进艰难了,如果没有大的突破,很可能这机器真地已到时代的局限。

两人讨论了一会现在机器遇到的瓶颈,杜中宵道:“现在管里的水汽,温度太高,压力太大,密封不易。而如果不如此,则机器庞大,力气太小,此是两难。年初时候贝州之乱,我带了火炮前去助阵,帮着破城。从那时起便就想着火枪火炮,一样是弹丸和膛管密闭不严,射得不够远,威力不够大。苦思冥想了几个月,终于想出一个办法。就是弹丸不用圆的,而是后面带个尾片,火药引燃之后,用里面的气把尾片压开,封闭膛管。这些日子试了试,果然有用,只是还不能实用。”

火炮和火枪的射程,主要跟充足的火药爆燃之后的压力即膛压有关,还跟膛管长度即压力做功的距离有关。所以增大射程的方法,加大口径其实没有多大用处,增加枪管和炮管长度更加有效。再一个,发射时弹丸和膛管密闭越好,膛压越高,也能增加射程。杜中宵试验了很多办法,想起前世的子弹炮弹后面其实是有个窝的,受到启发,才想起弹丸后面如果能设计这样一个结构,用火药压力让其变形,从而实现封闭,可以提高膛压。现在还是一个设想,真正实用,尚需时日。

见苏颂一副茫然的表情,显然不知道火炮跟蒸汽机有什么关系,杜中宵笑道:“一样的道理,过蒸汽的管道,里面高压。如果密封的时候,不用皮垫而用铜垫,让水汽把铜片压紧在管壁上,是不是就能密闭呢?铜垫可比皮垫强得多了,水汽里经年累月,也不会老化不能用。”

苏颂点了点头,终于明白了杜中宵的意思。

后世蒸汽机密封是使用橡胶的,并不是只能用橡胶密封,而是橡胶能在高温高湿环境下耐老化。只要舍得下本钱,经常更换,牛皮和毛毡一样可以密封。实际上常温条件下,对油密封毛毡比橡胶用得更加广泛。现在没有橡胶,有没有其他办法?用金属呗,无非是成本高一些。

常压条件下,金属片没什么密封作用,但在高压下就不同了。压力越高,密封效果越好,金属密封会成为主流。对于铜片来说,其实现在蒸汽机的压力还是有些低,但可以配合毛毡,从而取代容易老化的小牛皮。毛毡是蒸煮处理过的,可以耐高温蒸汽。

这种复杂的机器,其实有数清的这种技术细节,有的很容易,一说就解决了。有的则因为知识比较冷门,偶情况下才能想起解决办法。凭着记忆,在这个年代做蒸汽机其实比历史上的瓦特容易得多,不需要顾及专利,不需要考虑利润,只是解决个有无问题。而且杜中宵前世是跟机器打交道的,见过了无数成熟的结构,只要一一想起来,推而广之,就有无穷用处。

取出一小片铜片,杜中宵对苏颂道:“便是此物。此一面凹下去,装的时候向外。另一面外凸,装的时候向内。管道里面有水汽,就会把铜片压平,紧紧贴在壁上,从而密封。”

如果管道里通过的是常压液体和气体,铜片是没有密封作用的,内部压力越高,密封效果越好越可靠。用这种办法,还可以进一步提高蒸汽压力。

把铜片拿在手里,苏颂用手按着试了试,笑道:“待晓巧思,能想出这种办法,可以一试!”

杜中宵心里苦笑,什么巧思,这种结构想起来了,才回忆起其实稀松平常。只要是高压液体这种结构自己见得多了,水泵之类非常常见,只是没有想起来罢了。推而广之,其实还可以配合螺纹,不管是水龙头还是螺帽。螺纹不只是好拆卸,其实也是一种密封方式,为迷宫密封。

很多常见的机械结构,不是设计的人,很难搞清其原理是什么。真正搞清了原理,可以用到很多地方。只要见得多,大量难题其实就是脑筋转一下弯,想不起来,只是下的功夫不够。

对于杜中宵来说,解决了高压蒸汽的密封难题,相当于推开了一扇门。其实自己知道得足够多,基本的机械,其实用不到高精尖的知识,不然当年的发明者怎么做得出来?最早做出来的,必然是非常简陋的,后来随着时间的推移,技术人员一点一点改进得更高明。

螺纹螺帽能不能做出来?以前杜中宵会觉得很难。没有机床,怎么车螺纹?现在就觉得很简单。不说单一功能的机床制造不难,不用机床也可以制螺纹啊,并不需要精确。先用手工造个螺杆出来,再用造出的螺杆直接把螺帽套出来,无非是螺帽的硬度比螺杆小罢了。如果再加上热处理,不同的硬度系列,大量生产螺丝也做得到。无非是不同地方做出来的,不能通用罢了,那又有什么关系?

第88章 谈判第64章 谋划第128章 夜谈第185章 地方矛盾第75章 小人书第98章 回京奏事第32章 收网第45章 新官上任三把火第31章 你想错了第96章 新米第108章 无本买卖第212章 物是人非第124章 千头万绪第27章 要开拓市场第1章 蒸汽车船第155章 降了第19章 走访民间第126章 前路第116章 全力向西第113章 亏了第153章 各有前程第228章 奇怪的军队第2章 托付第81章 故人来第57章 民以食为天第61章 于阗商人第23章 会师第167章 阵兵河北第50章 没有展开第31章 两手准备第109章 献不献城?第96章 免税第93章 恩威并施第223章 早做准备第159章 琳琅满目第106章 故人重逢第78章 不情之请第193章 分岐第53章 无主之地第18章 互相推诿第113章 最后一战第55章 西寿军司第39章 前线第45章 叶县改革第126章 前路第139章 没有道理第8章 约期举事第40章 派兵第80章 各有前程第62章 心累第90章 等不得了第83章 自相残杀第48章 双刃剑第40章 两军对峙第158章 能战方能言和第81章 合议第231章 大不一样第123章 年前时节第32章 危机第115章 该裁军了第41章 新奇吃法第79章 剪羊毛第271章 韩琦第84章 实在听不懂第21章 吓了一跳第69章 他乡遇故人第215章 常平判官第172章 担忧第53章 无主之地第215章 常平判官第217章 是东是西?第255章 杀人灭口第20章 烧成白地第13章 抓人第4章 三项任务第133章 军队要专业化第166章 调兵遣将第41章 试探第157章 护路的人第111章 铁甲第67章 安排第79章 破幽州第38章 峰回路转第26章 合作第88章 入幽州第40章 两军对峙第28章 夺权第67章 带你看炮第19章 走访民间第55章 玩具第47章 随你喜欢第74章 风波第157章 护路的人第92章 郑重其事第147章 初战告捷第167章 本是练兵第27章 回城第90章 狼狈为奸第16章 用刑第32章 世交