“嗒”
吊坠落地的清脆声音响起,在场的所有人,目光都被吸引了过去,眼睛盯着鼓着腮帮子吹气的高空。
“杜老,您拿嘴吹过吗?”公孙度也没有想到1巴【bar】的气压竟然能够被人口腔吹出来,吃惊问道。
“老了,没力气啦,小高这一下,有我年轻时候的气力了。”杜期摇摇头,颇为感慨道,显然他是尝试过的,只是没有吹出来。
高空用嘴吹出1巴的插曲,让众匠人对1巴这种压力单位的陌生感减弱了不少。
接着在场的不少人都拿着铜管试了一下,老匠人基本都吹不起来,年轻一点的都能将吊坠吹起来,这就说明公孙度口中的1巴压力,并不难做到。
其实公孙度自己昨晚有加班画出了一套压缩空气的设计图,但是它是根据现代的空压机原理来的,要想实现,对零件的加工精度要求太高,他还是想看看这些当世的顶尖工匠,是如何设计出他所要求的装置的。
老话讲,三个臭皮匠,顶个诸葛亮,况且眼前的这些匠人,还都是个顶个的大匠。
公孙度作壁上观,打算瞧瞧这些人如何解决难题。
“杜老,这个装置目的是要往炉子里吹气吧?”王昌手里拿着铜管,转头确认道。
“对,我等就是要做一个能向炉内不断吹气的装置,而吹气的压力,就如大家所见,1巴的力道。问题是需要它的力道保持在1巴不变,持续时间至少要有1个时辰。”杜期点头,将这种装置的设计要求讲了出来。
“啧啧,1巴的力道,确实不算大,可是要保持的话,密封可就要做好了。”高空皱眉,以他刚才的亲身感受发言到。
“密封工作要求不需要太高,这气就像水库里的水一样,密封不好会漏气,就如水库漏了就会放水一样,可只要保证上游在不断流入,水库的水就能保持不变。也就是说关键还是在气的输入端,只要气体的补充持续不绝,压力就能保持稳定!”王昌还是坚持他的水气一体的观点,提出了他的想法。
一旁的杜期眼睛一亮,出言道:“王老说得很对!就是水库,某一直为吹气的压力恒定发愁,概因橐的鼓风是间断的,不可能实现压力的恒定。可若是有水库,那可就不一样了,我们可以建一个存气的装置,视为气的水库,它的上游就是多根用于补充气体的橐,它的下游则是恒定的压力输出!”
肉眼不可见的气,在世人的眼里,一直是颇为神秘的,可当这些匠人打开了气与水同为流体的认知大门,他们就会发现这些气也不难对付。
“那我等又要如何让这存气装置的压力保持在1巴呢?”有人发出疑问。
“大家想一想,水库的水的力道与什么有关?”王昌抬头,看了那人一眼笑着说道。
“与水库水面的高度有关?”
“正是,所以我等当前要解决的,就是找到气的力道与什么有关?它的‘高度’又在哪里?”王昌点头,沉吟着说道。
就在这时,来自洛阳的首饰匠人周持手中正拿着杜期带来的铜管观察,他拧着眉一直思索,忽地他抬头望向上首的公孙度,拱手问道:“敢问太守,您口中所说的1巴的力道,是如何计算得出的?”
公孙度正掐着胡须看好戏呢,听到问题想了想后回道:“就像杜老做的那个装置示意的一样,在半寸【约1cm】来方的面上,施加4斤【约1kg】的力道,就是1巴的压力。也就是说,1巴等于4斤除以半寸方。”
周持闻言道:“属下明白了,也就是说,我等可以将力与面成比例放大,而其施加的压力则是保持不变的。”
“嗯,周老说得对。”公孙度点头,这时候的匠人接触最多的就是比例,压力值对他们来讲确实不难理解。
周持闻言,将手指盖在铜管的口子处,封堵住另一端,使劲往里吹气,想要用自己的手指去感受这一股来自气的力道。
吹了没多久,周持的腮帮子都有点麻了,这才有些泄气的放下铜管,用手揉揉发酸的下颚肌肉。
“真费劲,看样子比那些吹老羊皮的匠人还要费劲。”情不自禁的嘀咕了一句,然而就是这一句嘀咕,让揉脸颊肌肉的周持一下子愣住了。
他忽然反应过来,坐下在小本子描绘起刚刚冒出的想法来,同时他的口中还不时发出自语之声:“大概是2尺见方的面积,那么需要承载的重物大概是...6400斤?怎么会这么大?”
一旁好奇的赵真闻言凑了过来,看到了周持在纸上的计算,笑着摇头道:“你这受力算错了,应当按照接触面来算,你这里的接触面不可能那么大!你可以接出来一根铜管,按照铜管的截面计算重物,就没有那么夸张了!”
“哦!这样就对了,赵兄大才!”周持一拍脑袋大喜道。
众匠人都看到了周持那边的动静,一下子都想凑过去,看看他的设计。
公孙度见状,也好奇起来,招呼道:“周兄,要不你给大家讲讲你的设计?”
周持被赵真点破了错误之后,立刻修改了图稿,闻言也不怯场,他举起自己的画稿,站起身来对众人开讲:“这便是某的设计,利用羊皮的密封性,重叠缝制,做成这个样子。”
公孙度一瞥,发现周持画出来的东西,有点儿像前世小孩子给气球充气的装置,用脚踩的那种塑料玩具,踩压塑料供给压力。只不过到了周持这里塑料变成了用羊皮。
“某早年在洛水上看到过并州来的匠人使用羊皮筏子,他们吹羊皮的费力劲儿,老朽如今都记得,这不,就想到将羊皮用在此处了。”周持指着上边羊皮缝制的气囊,给大家解释自己的灵感来源。
“嚯!”
“周老脑子好使,这么快就想出办法了。”
“就是,哪里像我,还想着用铜铸造个球来存气呢!”
大家对周持的想法纷纷表示赞叹。
公孙度闻言,默默将自己那份需要铸铜的空气压缩图纸收了下去。
“老赵也不错啊,看看这个表示压力的装置,设计得就很好吗!皮囊引出来一根立起来的管子,半寸见方,往里塞入一根严丝合缝的铜管,铜管重4斤,压力足够时铜管被顶起来,并且通过铜管内部的小孔向外放气卸压,保持气囊的气压稳定。”
有人也看到了刚刚赵真在周持的画稿上做出的改进,赞道。
公孙度闻言凑近了一看,嚯,这不就是高压锅的排气阀吗?原理简直一模一样。他忍不住朝赵真多看了几眼,这还真是个天才。
而且,公孙度转念一想,按照赵真这样的法子,以后他们测试气压根本不需要费力设计气压表,只要在容器一旁开一根管子插入可以改变重量的铜管,再由顶出铜管的重量,就可以推算出容器内部的气压值。
“哈,某怎么看这个羊皮气囊,越感觉像皮球?这么说用猪尿泡也可以?高小子,玩过蹴鞠吗?吹过皮球吗,与你刚刚吹铜管相比,力道如何?”杜期望着周持设计的图纸,自语着,最后他转头问向高空道。
高空闻言想了下,回道:“在洛阳玩过,也吹过,二者力道感觉差不多。”
“啪!”杜期抚掌笑道:“看来猪尿泡也行!”
“行了,大家既然都有了方案,那就行动吧!”公孙度见状,适时出言道:“周老,你们首饰匠负责对赵真设计的压力装置进行制造,这个加工精度务必要高。”
“杜老,你去冶铁所,将多余的橐都先收集起来,全部用于这个气体压缩装置。”
强度不够,数量来凑,俗话说力大飞砖,在东汉,即便是物料简陋,只要肯往上堆数量,照样能堆出一个奇迹来。
“唔,对了,还有止回阀,目前冶铁所用的板式止回阀可能承受不了如此压力,周老我这里有几个铜制止回阀设计,你拿回去让匠人们试制一下。”
“还有转炉的机械结构方面,高空、赵真你二人负责机械的设计与制造,这个应当难不住你二人。”
众人听令,纷纷起身拱手领命。
最后,公孙度站起身来,露出苦笑:“大家也都看到了,如今我等制造器械,基本用的都是铜,铜确实好用,耐压、耐高温、容易加工,可是铜,它太贵了!”
大家闻言也都笑了,确实啊,铜这东西对当前的匠人来讲,就是最合适也是技术最成熟的金属加工材料。无论公孙度提出什么样的零件,这些匠人都可以用先铸造成型,然后精加工的方法制作出来。
公孙度话音一转,继续道:“而今日大家所做的,便是要开创一种新的铸造材料,那便是铸钢,一旦转炉试验成功,我等便有廉价且大量的,可用于铸造的钢,到那时,辽东的器械制造就会上一个新的台阶,这种前景的意义,毋庸我多言。”