人類文明的本質就是燒開水和扔石頭。
楊行秋覺得這個比喻確實形象。
燒開水指代獲得能源的方式。
扔石頭指代利用能源的方式。
從科學技術的角度上看，獲得能源是通過實驗和理論上的探索，利用能源儲存的能量轉化為其他形式的能量，並在轉換的過程中，獲取所需的功。
蒸汽機就是利用水蒸氣的相變完成循環的自動機，熱能借助汽缸中的活塞轉換為動能，當蒸汽流進入汽缸時，使活塞作直線往複運動，再借助連杆——曲柄機構，將活塞的直線往複運動變為機軸的迴轉運動，產生迴轉力矩而不斷運動。
盡管有著諸如熱效率低、自身重量大、運動部件運轉慣性很大的缺點，卻仍舊是第一次工業革命以來最偉大的發明之一。
1679年法國物理學家丹尼斯·帕潘在觀察到蒸汽逃逸出高壓鍋產生的氣流後，設計出了最早的蒸汽機工作模型。
1705年紐可門發明的大氣式蒸汽機，被廣泛應用到采礦業中。
作為最早的實用蒸汽機之一，大氣式蒸汽機的效率非常低，隻能用來抽水。
瓦特發明的冷凝器、絕熱層、潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連杆、離心式調速器、節氣閥、壓力計，改良了蒸汽機。
冷凝器、絕熱層、潤滑活塞減少了損耗，提升了熱效率，行星式齒輪將活塞的往複運動變為旋轉運動，平行運動連杆讓汽缸單向做功變為雙向做功，離心式調速器保持蒸汽機穩定的輸出，節氣閥、壓力計控製了蒸汽壓力保障安全運行。
之後，無數的勞動人民、科學家、工程師在推動蒸汽機發展上作出了突出貢獻。
用短短的一句話概括所有人的貢獻，又有些不尊重他們的勞動成果。
楊行秋看著眼前的空白的圖紙，想傳授王賢一些蒸汽機的相關知識，卻一時不知道從何講起。
《蒸汽機原理與設計》、《熱力學與流體力學》、《機械設計手冊》
這些知識對於王賢來說有點深奧，恐怕他聽不明白。
材料的力學特性、機械設計、有限元分析、熱力學平衡計算、代數運算、微積分……
楊行秋想來想去，找不出適合王賢現有水平的知識傳授給他。
畢竟是人類文明發展的偉大成果，其中涉及到太多知識，三言兩語也確實說不清。
不過，楊行秋想到句話，倒是可以告訴王賢。
“自然科學是人們爭取自由的一種武裝。為著要在自然界裏得到自由，就要用自然科學來了解自然，克服自然和改造自然，從自然裏得到自由。”
王賢聽著楊行秋的話，不太能明白話裏的意思。
紐可門是個鐵匠，瓦特是個維修工，他們跟身為木匠的王賢在身份上沒有什麽不同。
在現代工廠、科學教育、行政管理、金融係統、專利製度、司法體係等各種社會因素的影響下，他們才能進行科學實驗，取得發明成果。
看來工業革命，不是簡單畫幾張圖紙，造幾台機器，這麽簡單。
“工業革命不僅是一次技術改革，更是一場深刻的社會變革。”
來到封建社會的楊行秋，這時才明白，書本上的一句話是多麽沉重！
看著沉默的王賢，楊行秋將注意力轉移到畫圖上，讓他慢慢體會其中深意。
蒸汽機的結構並不算複雜。
滑閥室、滑閥、汽缸、活塞、活塞杆、曲柄、曲柄軸、偏心輪、連杆、飛輪。
蒸汽由蒸汽管路，先到達滑閥室，再進入汽缸。
汽缸內的活塞在蒸汽壓力作用下作往複運動。
活塞借活塞杆與連杆的一端相連接。
連杆的另一端與曲柄軸相連，滑閥由裝在曲柄軸上的偏心輪帶動。當活塞在蒸汽壓力作用下向右移動時，滑閥向左移動；當活塞向左移動時，滑閥則向右移動。
額定進氣量10t\/h，進氣壓力1.25mpa，考慮到損耗，最後蒸汽機的轉速能達到200—300r\/min。
在沒有水泵的情況下，考慮到用水量比較大的問題，產生的冷凝水，最好收集起來，反複使用。
除了這些主要設備之外還需要設計出節氣閥、離心調速器、安全閥、壓力表
節氣閥，用來控製蒸汽進入汽缸的速度。考慮到牛家莊的加工精度問題，這裏就用結構簡單，控製精度高的蝶閥。
閥體、閥杆、蝶板都可以加工出來。
密封圈就得用黃銅做。
離心調速器工作原理是，蒸汽機運動時將動能傳遞到離心調速器的轉軸上，帶動連杆機構上的兩顆飛球繞轉軸轉動，借助飛球的慣性帶動套筒向上運動，再用杠杆將套的運動傳遞到節氣閥，調節閥門的開度，而閥門的開度又調節了蒸汽進給量，調節蒸汽機轉速。
作為最早的自動控製設備，它能讓蒸汽機轉速始終保持在一個穩定的設定值。
關鍵是彈簧，沒問題，應該是可以生產的。
煙管鍋爐因為整個燃燒係統都在一個鍋殼內，容易出現安全問題。
那就需要安全閥，用杠杆式安全閥，安裝重物的杠杆壓住排氣口，直到蒸汽力量大於杠杆壓力，頂開杠杆排出蒸汽。
還有壓力表，用玻璃管，不行，現做來不及，強度也不夠承受那麽大的壓力。
用彈簧管，做機械式壓力表，就是需要校對。
楊行秋除了計算和畫圖，還要考慮到結構和材料的問題。
鍋爐整體用鋼，汽缸、機座用鑄鐵就可以，曲軸和連杆應該用熟鐵，螺栓用鋼，活塞用黃銅，十字頭，軸承用青銅，飛輪的輪心用鑄鐵，輪箍用鋼。
楊行秋邊畫圖，邊想著要改動的地方。
沒有鏜床，加工汽缸的難度太大。
用鑄鐵管，焊接個底座，就怕焊接強度不夠。
還是整體鑄造穩妥。
至於和活塞的緊密配合。
活塞用黃銅鑄造，留一些加工餘量，然後用金剛砂慢慢打磨。
“用油清洗汽缸和活塞，將活塞裝入汽缸底，然後將活塞拉到汽缸邊緣再鬆手放下。
精密研磨的活塞拉出後，汽缸內應形成真空，如果活塞自己能迴進去，則說明空氣沒有從汽缸壁和活塞之間通過。”
楊行秋見過手工打磨過的活塞，有著完全不遜色於機械加工的精度。
在高度集中的狀態下時間過得飛快，觀摩到有些疲憊的王賢也是剛發現屋內的昏暗。
“尊師，天色已晚，不如天明後，再行繪製。”
王賢忍不住出言提醒全神貫注的楊行秋。
楊行秋盯著圖紙說。
“準備火燭，為師要熬個通宵！”
王賢還想勸說幾句，楊行秋鄭重地說道。
“一萬年太久，隻爭朝夕！”
楊行秋覺得這個比喻確實形象。
燒開水指代獲得能源的方式。
扔石頭指代利用能源的方式。
從科學技術的角度上看，獲得能源是通過實驗和理論上的探索，利用能源儲存的能量轉化為其他形式的能量，並在轉換的過程中，獲取所需的功。
蒸汽機就是利用水蒸氣的相變完成循環的自動機，熱能借助汽缸中的活塞轉換為動能，當蒸汽流進入汽缸時，使活塞作直線往複運動，再借助連杆——曲柄機構，將活塞的直線往複運動變為機軸的迴轉運動，產生迴轉力矩而不斷運動。
盡管有著諸如熱效率低、自身重量大、運動部件運轉慣性很大的缺點，卻仍舊是第一次工業革命以來最偉大的發明之一。
1679年法國物理學家丹尼斯·帕潘在觀察到蒸汽逃逸出高壓鍋產生的氣流後，設計出了最早的蒸汽機工作模型。
1705年紐可門發明的大氣式蒸汽機，被廣泛應用到采礦業中。
作為最早的實用蒸汽機之一，大氣式蒸汽機的效率非常低，隻能用來抽水。
瓦特發明的冷凝器、絕熱層、潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連杆、離心式調速器、節氣閥、壓力計，改良了蒸汽機。
冷凝器、絕熱層、潤滑活塞減少了損耗，提升了熱效率，行星式齒輪將活塞的往複運動變為旋轉運動，平行運動連杆讓汽缸單向做功變為雙向做功，離心式調速器保持蒸汽機穩定的輸出，節氣閥、壓力計控製了蒸汽壓力保障安全運行。
之後，無數的勞動人民、科學家、工程師在推動蒸汽機發展上作出了突出貢獻。
用短短的一句話概括所有人的貢獻，又有些不尊重他們的勞動成果。
楊行秋看著眼前的空白的圖紙，想傳授王賢一些蒸汽機的相關知識，卻一時不知道從何講起。
《蒸汽機原理與設計》、《熱力學與流體力學》、《機械設計手冊》
這些知識對於王賢來說有點深奧，恐怕他聽不明白。
材料的力學特性、機械設計、有限元分析、熱力學平衡計算、代數運算、微積分……
楊行秋想來想去，找不出適合王賢現有水平的知識傳授給他。
畢竟是人類文明發展的偉大成果，其中涉及到太多知識，三言兩語也確實說不清。
不過，楊行秋想到句話，倒是可以告訴王賢。
“自然科學是人們爭取自由的一種武裝。為著要在自然界裏得到自由，就要用自然科學來了解自然，克服自然和改造自然，從自然裏得到自由。”
王賢聽著楊行秋的話，不太能明白話裏的意思。
紐可門是個鐵匠，瓦特是個維修工，他們跟身為木匠的王賢在身份上沒有什麽不同。
在現代工廠、科學教育、行政管理、金融係統、專利製度、司法體係等各種社會因素的影響下，他們才能進行科學實驗，取得發明成果。
看來工業革命，不是簡單畫幾張圖紙，造幾台機器，這麽簡單。
“工業革命不僅是一次技術改革，更是一場深刻的社會變革。”
來到封建社會的楊行秋，這時才明白，書本上的一句話是多麽沉重！
看著沉默的王賢，楊行秋將注意力轉移到畫圖上，讓他慢慢體會其中深意。
蒸汽機的結構並不算複雜。
滑閥室、滑閥、汽缸、活塞、活塞杆、曲柄、曲柄軸、偏心輪、連杆、飛輪。
蒸汽由蒸汽管路，先到達滑閥室，再進入汽缸。
汽缸內的活塞在蒸汽壓力作用下作往複運動。
活塞借活塞杆與連杆的一端相連接。
連杆的另一端與曲柄軸相連，滑閥由裝在曲柄軸上的偏心輪帶動。當活塞在蒸汽壓力作用下向右移動時，滑閥向左移動；當活塞向左移動時，滑閥則向右移動。
額定進氣量10t\/h，進氣壓力1.25mpa，考慮到損耗，最後蒸汽機的轉速能達到200—300r\/min。
在沒有水泵的情況下，考慮到用水量比較大的問題，產生的冷凝水，最好收集起來，反複使用。
除了這些主要設備之外還需要設計出節氣閥、離心調速器、安全閥、壓力表
節氣閥，用來控製蒸汽進入汽缸的速度。考慮到牛家莊的加工精度問題，這裏就用結構簡單，控製精度高的蝶閥。
閥體、閥杆、蝶板都可以加工出來。
密封圈就得用黃銅做。
離心調速器工作原理是，蒸汽機運動時將動能傳遞到離心調速器的轉軸上，帶動連杆機構上的兩顆飛球繞轉軸轉動，借助飛球的慣性帶動套筒向上運動，再用杠杆將套的運動傳遞到節氣閥，調節閥門的開度，而閥門的開度又調節了蒸汽進給量，調節蒸汽機轉速。
作為最早的自動控製設備，它能讓蒸汽機轉速始終保持在一個穩定的設定值。
關鍵是彈簧，沒問題，應該是可以生產的。
煙管鍋爐因為整個燃燒係統都在一個鍋殼內，容易出現安全問題。
那就需要安全閥，用杠杆式安全閥，安裝重物的杠杆壓住排氣口，直到蒸汽力量大於杠杆壓力，頂開杠杆排出蒸汽。
還有壓力表，用玻璃管，不行，現做來不及，強度也不夠承受那麽大的壓力。
用彈簧管，做機械式壓力表，就是需要校對。
楊行秋除了計算和畫圖，還要考慮到結構和材料的問題。
鍋爐整體用鋼，汽缸、機座用鑄鐵就可以，曲軸和連杆應該用熟鐵，螺栓用鋼，活塞用黃銅，十字頭，軸承用青銅，飛輪的輪心用鑄鐵，輪箍用鋼。
楊行秋邊畫圖，邊想著要改動的地方。
沒有鏜床，加工汽缸的難度太大。
用鑄鐵管，焊接個底座，就怕焊接強度不夠。
還是整體鑄造穩妥。
至於和活塞的緊密配合。
活塞用黃銅鑄造，留一些加工餘量，然後用金剛砂慢慢打磨。
“用油清洗汽缸和活塞，將活塞裝入汽缸底，然後將活塞拉到汽缸邊緣再鬆手放下。
精密研磨的活塞拉出後，汽缸內應形成真空，如果活塞自己能迴進去，則說明空氣沒有從汽缸壁和活塞之間通過。”
楊行秋見過手工打磨過的活塞，有著完全不遜色於機械加工的精度。
在高度集中的狀態下時間過得飛快，觀摩到有些疲憊的王賢也是剛發現屋內的昏暗。
“尊師，天色已晚，不如天明後，再行繪製。”
王賢忍不住出言提醒全神貫注的楊行秋。
楊行秋盯著圖紙說。
“準備火燭，為師要熬個通宵！”
王賢還想勸說幾句，楊行秋鄭重地說道。
“一萬年太久，隻爭朝夕！”