2.61 重型机械(1 / 2)

 转眼间已近夏末。李不伟仔细算来,那批杂交水稻也该是收获的时间了。然而李不伟并不担心水稻的收割,因为户部已派了几百名懂得收割的士卒,早在一月前就开始培训了。另外,手摇式水稻收割机也试制了一台。这种收割机需要两人操作,一人摇动手柄,一人控制方向,比起人工的收割速度,已是快上近十倍了。其实以目前的水稻数量,并不需要机械进行收割,然而李不伟既然知道了简易收割机的原理,也忍不住与实验室众人探讨了一番,终于共同‘商议’出了收割机的最终设计图,同时也成立了一家规模不算太大的农业机械厂。当然,这家农机厂也正好位于皇家实验室的范围之内,毕竟只是一个试验型的工厂。

经过近半年的努力,重型机械厂的所有设备已完成了初步安装,有几台设备已试运行了七八天了。

对于重型机械,李不伟是极为关心的。因为有了这些机械,钢材的加工已不是问题,而且其质量也大为改善,一些在以前根本不敢想的产品,此时也可以列入制造计划中了。

第二天一大早,李不伟带着范东来等五六名实验室的学者,直奔重型机械厂而去。还未进入工厂的大门,负责人李广胜便迎了上来。几人略为交谈,李不伟已将目前的情况完全了解。李广胜道:“李大人,最近几日,机械厂内发生了翻天覆地的变化。厂房内已有气动锻造设备两台,轧制机两台,冲压机五台,以及一台尚未完成安装的模锻水压机。”李不伟道:“听说这几台设备已完成了调试,有没有试着加工一些零件?”

李广胜笑道:“大人请放心,我们早已进行了试机。这两日间,气动锻造设备主要用于铁质的改善,而轧制机则分别用于钢管与铁轨的轧制。另外,我们还配备了其它几种轧辊,用于加工各种截面的钢板与型材。隔壁的熔炼车间传送进来的成型铁条,经过轧制机加工之后,便会得到一定规格的铁板或型材。由于有了转炉,这几日产出的钢材,其质量已较以往大为改善。”李不伟心中大慰,边走边道:“是啊,转炉炼钢已是一大突破,如果再有了气锤锻造与轧机,所产出的钢锭或型材,其质量自然会大幅提升的。”

几人说着,已走进了厂房大门。此时,整个车间已基本建设完毕,李广胜指着屋顶上几根大梁道:“众位大人,厂房内的行车已正常运行。由于工厂即将完成建设,因此这几日经常会搬动一些较重的设备。虽然轨道车也可搬运,但是没有轨道的地方,便需要由行车起吊运送。只是眼下尚未有钢丝的制作机器,因此起吊绳也只能采用普通的粗绳,由于设计的起吊重量较大,因此起吊绳又需要由多股粗绳拧结成。虽然目前的负重仍未达到设计要求,但好在这几日并没有太重的货物需要运送,因此暂时应急也不成问题。”

李不伟点头道:“以目前的情况来看,优质钢材只能小批量地产出,显然尚未达到预定的产量要求,而且钢丝拉制机也不容易制作,因此还是先更换锅炉吧。”史可接口道:“校长说的是。目前的锅炉是铸造而成,由于使用了过多的铁材,从而使得锅炉太重,而且安全性也大打折扣。如果使用高质量的钢材,显然能将重量减轻至少一半了。”李不伟道:“话虽如此,可是目前的钢材质量究竟如何,也没有侧试结果,况且这批重型机械本身的使用寿命,也确实令人担忧。由此可见,除了更换锅炉之外,下一个最重要的任务,便是制造出另外一批重型机械。只有等到优质钢材能够大批量生产的时候,再将其它的机床进行一次全面升级,然后才是考虑钢丝拉制机的制造了。”

范东来道:“校长所言甚是。眼下这几台重型机械,可以说是第一代产品。然而就是这几台机器,便能使得钢材质地已大为改善。如此一来,要继续生产第二代、第三代的重型机械,其制造周期显然会大为缩短。实验室通过跟踪这几台机器的制作进度,得出了这样一个结论:第一代的锻造机,其生产周期为五个月。有了第一台机器,第二代锻造机的制作周期便可以缩短到两三个月。至于第三代、第四代产品的制作周期,估计只有一两个月了。”李不伟笑道:“范大人总结得巧妙,这与车床的换代进度正好有些类似。虽然锻造机的体积不小,但毕竟没有车床那般精密复杂。”

正在此时,前方传来几人呦喝的声音。李不伟向前方向看去,只见一辆小车慢慢驶了过来,再一仔细观察,却见这小车后面还有四五名工人,推着小车缓缓前行,而小车上放着的,正是十几根铁制的轨道。李不伟喜道:“这车上放着的铁轨,可是为了铺设实验室的铁路?”李广胜笑道:“正是。两月之前大人来此视察的时候,也应该见到过一些铁轨。不过当时那批铁轨是铸造而成,为了保证铸件的强度,每米铁轨的重量已达到九十多公斤。如今既然有了轧制机,我们便将以前的铁轨重新回炉熔炼,再用轧机轧制。此时的钢轨,每米的重量已控制在三十公斤以内,其强度又较以往大增。”李不伟道:“铸铁的质地脆硬,用于铁轨的制作显然不太合适。但是球墨铸铁不也可以制作火车轨道么?”李广胜道:“大人有所不知,早在一月之前,我们也曾试着用球墨铸铁来制作铁轨,但是因为齿轮、轴承、密封环、火炮等零件的加工,需要大量的球墨铸铁,因此其供应反而成了问题,倒是熟铁更容易获取了。”李不伟点头道:“原来如此。”说话间,那辆小车已缓缓驶到几人跟前。

在此之前,实验室中的几位学者也曾去过重型机械厂,却并未见到这辆小车。虽然众人都知道重型机械厂有一辆轨道车,但此时看到了实物,不免又是一番赞叹。

这辆小车有四个车轮,底盘是由若干根型材制作而成的一个框架。框架上面,又铺了几块坚实的木板,正好用于运送一些份量较重的零件。众人再看车板之上,果然是十多根轧制而成的铁轨,而车轮下面的铁轨,也与车上运送的一模一样。虽然厂房内的铁轨也有拐弯的情况出现,但这小车在通过拐弯时竟然极为顺畅,只是偶尔听到‘咔咔’的声音,显然是车轮通过轨道的接缝处发出的声音。

几人正看得入神,又听李广胜道:“李大人,这是机械厂内唯一的一辆轨道车。其轴距为三米,载重量大约为三到五吨,正好用于修建铁路之用。”李不伟笑道:“恐怕这也是大宋唯一的一辆轨道车了吧。”言毕,几人会心大笑。李广胜笑道:“这倒也是。眼前的小车虽然载重量不大,但是实验室范围的铁轨铺设,全凭着这种小车了。不过大人请放心,我们还会制造几台这种小车,一来方便铁轨的铺设,二来也可以用于其它工厂的内部运输,等到蒸汽机车制造出来之后,还会为其装上拖挂机构。”

李不伟道:“其实这种小车还需再改进一番,只是眼下没有合适的轴承,也只能是看着设计图干着急了。不过轨道的铺设却需尽快,毕竟有了轨道之后,才能开始机车的制造。对了,我看这些轨道的长短不一,是不是加工长轨道有些困难?”李广胜道:“目前的单轨长度只有五米左右,这也是因为操作工人尚不熟练,无法轧制出十米的长度,不过对于轨道车的行走,却无多大影响。”李不伟听了微微点头,又听范东来道:“校长,目前的铁轨铺设参数,也是由实验室计算而得。考虑到临安一年四季的温度变化范围,我们已规定了轨道接缝的间隙宽度。当然,重型机械厂由于一年四季的温度都比较高,因此厂房内部的接缝宽度又与室外的有所不同。”李不伟道:“是啊,钢轨必须要考虑到热胀冷缩效应,否则引起轨道变形可就麻烦了。眼前的这条轨道可以算是重轨了,对于那些小型的工厂,不防铺设为轻轨,轻轨的轮距不用改变,只是改变钢轨的截面形状便是了。”李广胜道:“大人请放心。我们已有了三种钢轨轧辊,可以制作出三种对应规格的钢轨。”李不伟笑道:“如此就好,免得安全系数设得过大,造成一些钢材的浪费。”

其实,重轨与轻轨虽然在重量上有所区分,但还有些其它参数也不太一样。以目前的情况,李不伟也顾不得许多了,直接以重量来区分重轨与轻轨了。对于后世的那种铁轨,李不伟是再熟悉不过了。以前上大学时,他每年都会乘坐四次火车,然而当时并未在意火车的轨道是如何固定的,也没有观察车厢之间的连接方式,当然,他更没想到有朝一日,自己竟然要制造火车与铁轨了。不过好在有了那本《大百科全书》,李不伟已完全掌握了制造轨道与车厢的技术。倘若钢铁的供应能够满足,实验室范围内的火车道便可以尽快铺设起来了。如此一来,以后在各个工厂间行走时,便不需要马车了。坐在火车的星级车厢中品着茶,当真是一种极大的享受。想到此处,李不伟忙道:“几位大人,蒸汽机车的设计已近完成,不过我忽然又想起一事,便是火车的减震了。虽然轨道极为平顺,但如果没有减震缓冲,人坐在上面毕竟不太舒服,而且这种颠簸,对于轴承和铁轨的冲击也不少,显然会影响其使用寿命的。范大人可参考钢弩的钢片叠加法,制造出车厢的钢板减震弹簧。如此一来,坐在火车上当真是比轿子还稳了。”范东来忙道:“校长请放心,此事我们早已考虑到了。”李不伟听得一愣,又笑道:“其实我也知道范大人早已考虑到了,只是我忽然又想起此事,这才忍不住再多说一遍。不过既然要制造钢板簧,轧板机还是少不了的。”

正说着,已走到了轧制机的旁边。李广胜道:“大人,钢板轧机的轧辊正在进行圆柱度的修正,因此并未有钢板产出,倒是这台轧机正好用于铁轨的制作,也算是正常工作了。众位大人现在看到的是钢管轧机,这台机器已试运行了整整三日。第一天的时候,由于工人尚未完全掌握其使用方法,因此轧制出来的钢管壁厚不一,显然无法使用。不过到了第三日,工人的操作也熟练了许多,如今制作出来的无缝钢管,其总长度已有二十多米了。”李不伟笑道:“试机的前三天便能够制作二十多米,也算是不错了。制作的过程不太麻烦吧?”李广胜忙道:“钢管的制作过程,也是完全按照操作手册上进行的。先是用熟铁铸造出一个圆柱体,然后经过多次锻造,并且保持其形状基本不变。此时,含炭量高的部分已集中在圆柱型钢碇的中心轴上,接下来,再将中心轴的部分用钻头钻掉,剩余的部分再加热之后,套入硬质钢芯,然后进行多次轧制。按这种方法制作出来的,便是真正的无缝钢管了。到了今天,钢管的最大长度已能达到九十厘米,而内径则从五毫米到六厘米之间不等。虽然这与操作手册上所标明的参数还有一段差距,但毕竟工人们只试着操作了三天,有如此进展已属不易了。估计再过些日子,便可以达到手册中的要求了。等到第二个重机车间建好的时候,每天制作四百米的无缝钢管,估计也不是什么难事。”