第328章 工業狂人
拯救大明:從大明最後十七年開始 作者:牧者有神 投票推薦 加入書簽 留言反饋
328、工業狂人
這幾天,朱信就一直待在了軍械所。
一來,他得親自督促軍械所的生產,現在大量的兵源都已經招募齊了,可問題是卻非常缺少武器裝備。
許多新兵,現在隻能使用賈三從各地購買迴來準備加工製作新式燧發槍的普通鳥銃。
反正,新兵現在要掌握的,一個就是隊列陣型,另外一個就是紀律,剩下的自然就是要熟悉槍械。
二來,白老頭通過軍械所加班加點生產出來的第一台蒸汽機,已經開始進行了測試。
蒸汽機主要由汽缸、底座、活塞、曲柄連杆機構、滑閥配汽結構、調速結構和飛輪等部分組成,汽缸和底座是靜止部分。
而朱信現在製作的初代蒸汽機,其實結構就非常之簡單。
蒸汽機需要一個使水沸騰產生高壓蒸汽的鍋爐,這個鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至可燃垃圾作為熱源。
而朱信通過先進製鐵工藝製作除了的鍋爐,其實就是一個橢圓形的球體汽缸,外加底座、活塞、曲柄連杆機構、滑閥配汽結構、調速結構和飛輪等部分組成。
橢圓形的球體汽缸被放在一個燃燒底座之下,隨著木頭、煤的充分燃燒,橢圓形的球體汽缸內的蒸汽,就開始迅速沸騰起來。
隨著“噗噗噗”的連串響聲,水沸騰產生高壓,通過一個管道,然後推動了活塞、曲柄連杆機構,使得動能迅速被轉換出來。
“動了、動了!”
一眾工匠圍繞在這台蒸汽機旁邊,十分驚訝地緊盯著活塞、曲柄連杆機構的連動。
曲柄連杆機構,一旦動了起來,就會帶動一個錘子,開始不斷地朝軋鐵的工作台上不斷運動起來。
“哐當!哐當!哐當!”
隨著一連串的聲響,眾人驚訝地發現,軋鐵的工作台上,即便不需要人力抬起錘子,原本需要兩三人的工作台,隻需要一到兩人,也居然能非常完美地完成一項軋鐵的工作,而且還十分輕鬆。
“神奇了!太神奇了!”
“動起來了!動起來了!”
“這東西,還能這樣使用?”
白老頭和一眾圍觀的工匠們不斷驚詫地喊叫了起來。
殊不知,正是蒸汽機的發明,即將會改變整個世界的發展。
蒸汽機有很大的曆史作用,它曾推動了機械工業甚至社會的發展,解決了大機器生產中最關鍵的問題,推動了交通運輸空前的進步。
隨著它的發展而建立的熱力學和機構學為汽輪機和內燃機的發展奠定了基礎;汽輪機繼承了蒸汽機以蒸汽為工質的特點,和采用凝汽器以降低排汽壓力的優點,摒棄了往複運動和間斷進汽的缺點。
內燃機繼承了蒸汽機的基本結構和傳動形式,采用了將燃油直接輸入汽缸內燃燒的方式,形成了熱效率高得多的熱力循環;同時,蒸汽機所采用的汽缸、活塞、飛輪、飛錘調速器,閥門和密封件等,均是構成多種現代機械的基本元件。
或者可以這樣理解,蒸汽機,就是一切動力來源的老祖宗,是工業革命的基礎構成。
“就這樣的機械,要是能製作出幾百上千台,那可就不得了了!”朱信不禁咧嘴笑道。
不過,蒸汽機也存在非常之大的弱點,那就:離不開鍋爐。
其整個裝置既笨重又龐大,新蒸汽的壓力和溫度不能過高,排氣壓力不能過低,熱效率難以提高。而且它是一種往複式機器,慣性限製了轉速的提高,其工作過程是不連續的,蒸汽的流量受到限製,也就限製了功率的提高。
朱信現在研製出來的第一台蒸汽機,其動力明顯就不穩定,而且動力也不是特別的足夠。
最為要命的事情,主要還在在鋼鐵工藝的焊接上。
其實,早在明朝科學家宋應星所著的《天工開物》,作為世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作,在其中內容當中,就有提到鍛焊大型船錨的工藝。
可以用篩過的舊牆泥粉撒在接口,與鐵質錘合,使接口沒有縫隙。
時間來到十九世紀,第二次工業革命在西方發生,焊接技術也開始步入新時代。
在古代,工匠隻能通過燒爐火作為熱源,能量不集中,無法達到高溫,不能應用於大麵積的焊接。
工業革命當中,對於橢圓形的球體汽缸的製作,還得主要使用鉚接技術。
鉚接的鍋爐外殼,再結合傳統的鍛焊、釺焊法,這才完成整個鍋爐的製作。
先進的焊接工藝,還得到了工業革命後,電力的發展帶動電能在工業上的應用,為焊接技術搭建了更高的平台。後世應用最為廣泛的電焊技術之一——電阻焊,正是在這個階段應運而生。
“噗噗噗!”
因為焊接的並不完全密閉,很快就出現了漏氣的情況。
眾人一見,頓時大驚失色。
“快,把打開閥門,泄壓,另外把火滅了!”朱信無奈,隻好趕緊指揮手下,立即七手八腳地滅火泄壓,以滅產生爆炸。
半晌,等眾人重新再進行檢查的時候,果然發現了好幾處漏氣的地方。
“不行呀,咱們還得加強這個焊接。”
朱信無奈,隻能交待白老頭,把鍛焊、釺焊法、鉚接等等幾種方式,能使用的都使用一遍,總而言之就是要保證密閉性。
“還有這個熱效率太低,,按燃料熱值計總效率不超過3%,按照基本原理,蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的,所以我必須倒騰出一個分離冷凝器。”
這個事情,當年瓦特就是這樣改良的。
1764年,學校請瓦特修理一台紐可門大氣式蒸汽機,在修理的過程中,瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理,並且發現了這種蒸汽機的兩大缺點:活塞動作不連續而且慢;蒸汽利用率低,浪費原料。
此後,瓦特開始思考改進的辦法。直到1765年的春天,在一次散步時,瓦特想到,既然紐可門大氣式蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的,那麽為什麽不能讓蒸汽在缸外冷凝呢,瓦特產生了采用分離冷凝器的最初設想。
按照瓦特的改良設計,冷凝器與汽缸之間有一個調節閥門相連,使他們既能連通又能分開。這樣,既能把做功後的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸內產生同樣的真空,避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量的消耗,據瓦特理論計算,這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門大氣式蒸汽機的三倍。
“說幹就幹!老白,你繼續提升密閉性,不管你用什麽辦法,都必須盡快給我完善這個設計。然後你再找些人來,我要設計分離冷凝器,這樣這樣才能提升效能!”朱信咧嘴笑道。
這一切,讓白老頭頓時感到十分懵,在他眼裏,朱信現在簡直就陷入到了一種癲狂當中。
對於朱信來說,自己不過是才剛開始往工業狂人方向發展。
這幾天,朱信就一直待在了軍械所。
一來,他得親自督促軍械所的生產,現在大量的兵源都已經招募齊了,可問題是卻非常缺少武器裝備。
許多新兵,現在隻能使用賈三從各地購買迴來準備加工製作新式燧發槍的普通鳥銃。
反正,新兵現在要掌握的,一個就是隊列陣型,另外一個就是紀律,剩下的自然就是要熟悉槍械。
二來,白老頭通過軍械所加班加點生產出來的第一台蒸汽機,已經開始進行了測試。
蒸汽機主要由汽缸、底座、活塞、曲柄連杆機構、滑閥配汽結構、調速結構和飛輪等部分組成,汽缸和底座是靜止部分。
而朱信現在製作的初代蒸汽機,其實結構就非常之簡單。
蒸汽機需要一個使水沸騰產生高壓蒸汽的鍋爐,這個鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至可燃垃圾作為熱源。
而朱信通過先進製鐵工藝製作除了的鍋爐,其實就是一個橢圓形的球體汽缸,外加底座、活塞、曲柄連杆機構、滑閥配汽結構、調速結構和飛輪等部分組成。
橢圓形的球體汽缸被放在一個燃燒底座之下,隨著木頭、煤的充分燃燒,橢圓形的球體汽缸內的蒸汽,就開始迅速沸騰起來。
隨著“噗噗噗”的連串響聲,水沸騰產生高壓,通過一個管道,然後推動了活塞、曲柄連杆機構,使得動能迅速被轉換出來。
“動了、動了!”
一眾工匠圍繞在這台蒸汽機旁邊,十分驚訝地緊盯著活塞、曲柄連杆機構的連動。
曲柄連杆機構,一旦動了起來,就會帶動一個錘子,開始不斷地朝軋鐵的工作台上不斷運動起來。
“哐當!哐當!哐當!”
隨著一連串的聲響,眾人驚訝地發現,軋鐵的工作台上,即便不需要人力抬起錘子,原本需要兩三人的工作台,隻需要一到兩人,也居然能非常完美地完成一項軋鐵的工作,而且還十分輕鬆。
“神奇了!太神奇了!”
“動起來了!動起來了!”
“這東西,還能這樣使用?”
白老頭和一眾圍觀的工匠們不斷驚詫地喊叫了起來。
殊不知,正是蒸汽機的發明,即將會改變整個世界的發展。
蒸汽機有很大的曆史作用,它曾推動了機械工業甚至社會的發展,解決了大機器生產中最關鍵的問題,推動了交通運輸空前的進步。
隨著它的發展而建立的熱力學和機構學為汽輪機和內燃機的發展奠定了基礎;汽輪機繼承了蒸汽機以蒸汽為工質的特點,和采用凝汽器以降低排汽壓力的優點,摒棄了往複運動和間斷進汽的缺點。
內燃機繼承了蒸汽機的基本結構和傳動形式,采用了將燃油直接輸入汽缸內燃燒的方式,形成了熱效率高得多的熱力循環;同時,蒸汽機所采用的汽缸、活塞、飛輪、飛錘調速器,閥門和密封件等,均是構成多種現代機械的基本元件。
或者可以這樣理解,蒸汽機,就是一切動力來源的老祖宗,是工業革命的基礎構成。
“就這樣的機械,要是能製作出幾百上千台,那可就不得了了!”朱信不禁咧嘴笑道。
不過,蒸汽機也存在非常之大的弱點,那就:離不開鍋爐。
其整個裝置既笨重又龐大,新蒸汽的壓力和溫度不能過高,排氣壓力不能過低,熱效率難以提高。而且它是一種往複式機器,慣性限製了轉速的提高,其工作過程是不連續的,蒸汽的流量受到限製,也就限製了功率的提高。
朱信現在研製出來的第一台蒸汽機,其動力明顯就不穩定,而且動力也不是特別的足夠。
最為要命的事情,主要還在在鋼鐵工藝的焊接上。
其實,早在明朝科學家宋應星所著的《天工開物》,作為世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作,在其中內容當中,就有提到鍛焊大型船錨的工藝。
可以用篩過的舊牆泥粉撒在接口,與鐵質錘合,使接口沒有縫隙。
時間來到十九世紀,第二次工業革命在西方發生,焊接技術也開始步入新時代。
在古代,工匠隻能通過燒爐火作為熱源,能量不集中,無法達到高溫,不能應用於大麵積的焊接。
工業革命當中,對於橢圓形的球體汽缸的製作,還得主要使用鉚接技術。
鉚接的鍋爐外殼,再結合傳統的鍛焊、釺焊法,這才完成整個鍋爐的製作。
先進的焊接工藝,還得到了工業革命後,電力的發展帶動電能在工業上的應用,為焊接技術搭建了更高的平台。後世應用最為廣泛的電焊技術之一——電阻焊,正是在這個階段應運而生。
“噗噗噗!”
因為焊接的並不完全密閉,很快就出現了漏氣的情況。
眾人一見,頓時大驚失色。
“快,把打開閥門,泄壓,另外把火滅了!”朱信無奈,隻好趕緊指揮手下,立即七手八腳地滅火泄壓,以滅產生爆炸。
半晌,等眾人重新再進行檢查的時候,果然發現了好幾處漏氣的地方。
“不行呀,咱們還得加強這個焊接。”
朱信無奈,隻能交待白老頭,把鍛焊、釺焊法、鉚接等等幾種方式,能使用的都使用一遍,總而言之就是要保證密閉性。
“還有這個熱效率太低,,按燃料熱值計總效率不超過3%,按照基本原理,蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的,所以我必須倒騰出一個分離冷凝器。”
這個事情,當年瓦特就是這樣改良的。
1764年,學校請瓦特修理一台紐可門大氣式蒸汽機,在修理的過程中,瓦特熟悉了蒸汽機的構造和原理,並且發現了這種蒸汽機的兩大缺點:活塞動作不連續而且慢;蒸汽利用率低,浪費原料。
此後,瓦特開始思考改進的辦法。直到1765年的春天,在一次散步時,瓦特想到,既然紐可門大氣式蒸汽機的熱效率低是蒸汽在缸內冷凝造成的,那麽為什麽不能讓蒸汽在缸外冷凝呢,瓦特產生了采用分離冷凝器的最初設想。
按照瓦特的改良設計,冷凝器與汽缸之間有一個調節閥門相連,使他們既能連通又能分開。這樣,既能把做功後的蒸汽引入汽缸外的冷凝器,又可以使汽缸內產生同樣的真空,避免了汽缸在一冷一熱過程中熱量的消耗,據瓦特理論計算,這種新的蒸汽機的熱效率將是紐可門大氣式蒸汽機的三倍。
“說幹就幹!老白,你繼續提升密閉性,不管你用什麽辦法,都必須盡快給我完善這個設計。然後你再找些人來,我要設計分離冷凝器,這樣這樣才能提升效能!”朱信咧嘴笑道。
這一切,讓白老頭頓時感到十分懵,在他眼裏,朱信現在簡直就陷入到了一種癲狂當中。
對於朱信來說,自己不過是才剛開始往工業狂人方向發展。