他再次来到了“格物组”的工棚。这里相比其他坊间的喧嚣,显得安静而另类。
棚内摆放着各种奇怪的装置:大小不一的杠杆、滑轮组、装满水银或清水的玻璃器皿(叶明画图让皇家工匠秘密烧制的)、不同材质的金属条、丝线、音叉等等。
叶明将一叠写满问题的纸交给负责格物组的年轻匠人(原是落第秀才,精通算学,对杂学极有兴趣,名为宋应文)。
“宋先生,这些课题,需要你带人逐一测试、记录、总结。” 纸上写着:
1. 《不同配比之惊雷铁,以重锤冲击,记录其断裂前之弯曲角度与锤击次数,绘制‘强度-韧性’图谱。》
2. 《相同形状之铜、铁、钢条,以相同力度敲击,记录其音调高低、声响大小、余韵长短,探求其与材质、密度之关系。》
3. 《设计滑车组实验:测量拉动不同重物所需之力,总结省力之规律。》
4. 《研究弓弦(百炼弦)之不同缠绕方式、不同浸胶处理,对其弹性、耐久度之影响。》 ……
宋应文看着这些前所未见、却又直指事物本质的问题,激动得双手微颤:“大人…这些…这些都是格物致知的大道啊!属下必定竭尽全力!”
“不仅要记录,更要思考其背后的道理,尝试总结出…公式。”
叶明尽量用他们能理解的语言解释,“比如,这省力的规律,或许就与动滑轮的数量存在某种倍数关系。这音调的高低,或许与金属条的长度、粗细存在定量的联系。找到它,我们以后设计新器械,就能更有依据,而非全凭试错。”
宋应文眼中闪烁着求知的光芒,重重揖礼:“属下明白!此乃开创之学!”
安排完格物研究,叶明又悄然来到了将作监的一处偏僻角落。
这里,几个信得过的老工匠正在烛火下,对着几张复杂的图纸苦苦思索。
图纸上画的,是叶明凭借记忆绘制的简易车床和钻床的结构草图。
核心思想是利用水力驱动,通过复杂的齿轮组转换,实现刀具的旋转和工件的直线进给,用以加工精度要求更高的圆柱形零件和钻孔。
“主轴的回转必须平稳,轴承处要用最好的青铜,持续滴注菜籽油润滑。”
“齿轮的速比要计算精确,否则进给速度无法控制。”
“刀具…刀具是关键,必须用最硬的钢,而且要设计成可更换的,磨钝了就能换新的…”
老工匠们一边讨论,一边用现有的工具尝试加工着小型的水力驱动模型零件。
进展缓慢,困难重重,但这无疑是迈向真正“工业母机”的第一步。
一旦成功,零件的加工精度和效率将再次飞跃。
夜色中,叶明站在兵械院最高的望楼上,俯瞰着这片日益庞大的院落。各处坊间依旧灯火点点,匠人们还在忙碌。
物料封锁的压力、技术突破的渴望、世家窥探的目光、皇帝沉甸甸的期望……所有这些,都化作了无形的动力,推动着他,也推动着这座初生的“工业摇篮”,在布满荆棘的道路上,艰难而坚定地向前行进。
他知道,与世家的斗争,早已超越了朝堂奏对的范畴,深入到了物料、技术、人才每一个细微的环节。
这是一场没有硝烟,却同样残酷的战争。而他能依靠的,唯有这不断追求“格物致远”所带来的,绝对的力量。
物料封锁的压力如同悬顶之剑,迫使叶明将目光投向更根本的解决之道——提升加工效率和开辟新矿源。
而格物组与将作监角落里的尝试,正悄然孕育着下一次变革的萌芽。
将作监偏僻工棚内。经过数十个日夜的反复调试、失败、再调试,第一部简易水力驱动模型终于组装完成。
它被搭建在兵械院后院一条引流进来的小溪旁,一个小小的水车缓缓转动,通过一根粗糙的木轴和几个大小不一的齿轮,将动力传递到一个卡着铁制毛坯的转盘上,以及另一组控制着固定锉刀(暂代车刀)的简易滑轨上。
“大人,可以试车了。”老工匠声音有些颤抖,既是激动也是紧张。
叶明点点头:“开始。”
一名学徒扳动离合木销,水流冲击水车,动力缓缓接入。
转盘开始旋转,起初有些摇晃,但在粗糙的木质轴承支撑下,逐渐趋于稳定。
另一名工匠则小心翼翼地摇动滑轨的控制手柄,将旋转的锉刀缓缓推向旋转的毛坯。
“滋啦啦——!”
刺耳的摩擦声响起,金属碎屑飞溅。工匠全神贯注,凭借经验控制着进刀量。
很快,一根粗糙的铁棍毛坯,以肉眼可见的速度被加工成一根相对规整、直径均匀的圆柱体!
虽然表面依旧粗糙,远不如手工精雕细琢的光滑,但其圆度和直度,已经超出了纯粹依靠手持打磨所能达到的极限水平,而且速度更快!
“成功了!大人!成功了!”老工匠激动得老泪纵横。周围的学徒们也欢呼起来。
这意味着,像弩机转轴、击发杠杆的支点轴这类需要较高圆度要求的零件,可以通过这种“水力车床”进行粗加工和半精加工,极大节省了后期手工修磨的时间,也更易保证批量的一致性!
“好!”叶明脸上也露出了难得的笑容,“记下所有数据,齿轮的磨损情况、水流的稳定性对加工精度的影响、最佳进刀速度…”
“然后,基于这个模型,立刻开始设计制造更大的、真正可用于生产的实用车床!材料用最好的硬木和青铜,关键轴承处,我特批用惊雷铁!”
他仿佛已经看到了未来水力车间林立,机床轰鸣,零件被源源不断标准化生产出来的场景。这是从手工业迈向机械工业的关键一步!
然而,技术的微光似乎总能吸引暗处的飞蛾。