四名宮女,兩名在前兩名在後,擁簇著楚雲天走在回廊走道上,望眼四周是亭台花榭、流泉假山,小橋流水,環境很是清幽。遠處林蔭掩映下是一座雕樓畫棟的二層樓宮宇,這一路行來,園林景觀美不勝收,楚雲天心想這就是公主住的地方嗎?
「雲天,好久沒看到你。」慧兒公主早就迫不及待著等在滿月樓外面。
「公主萬安」楚雲天苦笑說,他像一名囚犯似的被押到這里,見到公主實在不知該說什麼。
「討厭,你也來這套。早告訴過你,只有我們兩人時,不用拘禮的。」慧兒公主說著把他讓進屋里。
「陛下叫我來見見你。」楚雲天沒話找話。
「這次回來的事都處理妥當了嗎?」慧兒公主問。
「工部李大人的事已告訴他解決方法,去了一趟鎮南將軍府,幫著將軍改良風火輪,陛下很歡喜。」楚雲天就把這兩件事詳細的說給公主听。
「那父王一定賞了你什麼東西。」慧兒公主好奇的問。
楚雲天這才想起,來時沒準備禮物,忙把斐翠金飾項鏈拿出來說︰「這是陛下賞賜的,這條最好看就送你戴。」心想「陛下賞我項鏈,莫非就是讓我拿來送人的?」
慧兒公主推卻道︰「那怎麼行,這是父王賞你的。」
楚雲天堅持要送,說︰「怎麼不行?總不能我自己戴項鏈吧!」
慧兒公主噗哧一聲笑了出來,只好收了,道︰「那我替你戴好了。」話說出口,才想到這話有語病,羞得滿臉通紅。
楚雲天看著公主可愛的樣子,忍不住說︰「來,我替你戴上看看。」
慧兒公主含羞帶怯的轉過身去,讓楚雲天把項鏈扣在脖子上,兩人耳賓斯磨一番才戴好。
慧兒公主也不嫌他笨手笨腳,再轉過身面對楚雲天說︰「好不好看?」楚雲天當然是把她形容得天上少有地下無雙,惹得公主心中甜甜蜜蜜的。
慧兒公主高興地說︰「听說你有個大養豬場,我想去看看,我長這麼大還沒看過豬誒。」
楚雲天心想「公主要看養豬,這行不行啊?」嘴上說︰「不知陛下會不會見怪?」
慧兒公主笑說︰「不會的,我朝不像你們大明皇家有那麼多規矩。」
楚雲天說︰「去看看也好,我也好久沒去了。」
第二天,慧兒公主一身淡麗高雅的打扮,等楚雲天來接她,就一同上了兩輪馬車,跟著四名衛士出發。一路上兩人卿卿我我,笑聲不斷,行到大養豬場,陶醫生夫婦率同一批人在門口迎接,同聲道「公主萬安」。
待楚雲天手扶公主下車,秀容姐看著笑容滿滿面的公主,不禁詫異公主的美麗,周其昌在旁微微的嘆口氣。舉目四望,大門進來左邊是住家兼會客房,右邊是一排工人宿舍。順著門前的大路走下去才是養豬場。楚雲天手牽著公主跟眾人打招呼,並逐一向公主介紹。
待介紹陶醫生時,公主偷偷跟楚雲天說︰「醫師也會養豬嗎?」
眾人擁著公主順著大路走,待走到養豬場時,公主很驚訝的說︰「這里的地面是水泥的?」這路面怕是全國最好的。
進入第一區的豬舍,眼前好多小豬爭食,公主問︰「這里有多少頭豬?」周其昌答︰「有800頭」
再細看這些小豬肥嘟嘟的模樣,很是可愛,公主對楚雲天說︰「這里的豬很干淨嘛,以前宮里的人都告訴我,豬很髒很臭,不讓我去看的。」
陶醫生說︰「那是他們不懂養豬,豬要干淨才不會得病。」
當公主得知眼前這一切的規畫是出于楚雲天之手,看向楚雲天的目光多了幾分崇拜。
楚雲天說︰「兩年以後這些豬就可以供應都城的百姓,豬肉的價格也會降低。」
公主很感概的說︰「你們的貢獻很大,自從你們來了,都城的百姓生活都變好了,鹽價、豬價、鐵價都降低了,以後還會有甚麼呢?」
楚雲天說︰「還有鴨子,我們也養了好多鴨子,要不要去看?」
當公主看到幾千只鴨子戲水、爭食、低空群飛的場面時,不禁歡呼不已。
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郭雷版最簡單的拉絲機,在眾鐵匠的通力協助下終于完成了,他和高永軍把它搬到飛機庫中,裝上洪昭南提供的起動馬達,發動左引擎供電,拉絲機在刺耳尖銳的聲音中,開始生產低碳鋼鐵絲。郭雷用的原料是工人熔化鑄造的細鋼棒。經過幾次加熱、退火並拉細後,用刀逐段的砍成焊條長度,這將送去給池本清加涂一層焊藥。
等洪昭南回來就可以用都城做的銅線,制造電焊機,至于銅線的絕緣用蟲膠(涂木頭的清漆)即可。這總算為金屬車床奠下第一步基礎,不然用鍛焊(這個時代的傳統焊法)連接鐵材,要焊到何時?
接下來郭雷要造一個最基礎的零件-齒輪。
據說希臘著名學者亞里土多德和阿基米德都研究過齒輪。公元前150年,希臘有名的發明家古蒂西比奧斯在圓板工作台邊緣上均勻地插上銷子,使它們相互嚙合,他把這種機構應用到刻漏上。在公元前100年,亞歷山人的發明家赫倫發明了里程計,在里程計中使用了齒輪。車輪的轉動帶動了里程計,里程計記錄下車輪轉動的次數,這就可以計算出走過的路程。
公元1世紀時,羅馬的建築家畢多畢斯制作的水車式制粉機上,也使用了齒輪傳動裝置。在利用風力的磨面機器上,工匠們很早就使用了齒輪,只是由于古代鑄造和加工工藝還不夠精密。只有在精密度要求極高的鐘表工藝中,齒輪才日益精益求精。到14世紀,開始在鐘表上使用齒輪。
15世紀的大藝術家達.芬奇發明了許多機械,也使用了齒輪。但這個時期的齒輪,齒與齒之間不能很好地嚙合。這樣,只能加大齒形間的空隙,而這種過大的間隙必然會產生松弛的現象。古時候的木齒輪是在木制車床上慢慢雕刻出來的。
1767年,瑞士數學家歐拉對漸開線原理發表了新的見解。1770年,英國首先制造鐵齒輪。1837年,英國的威列斯創造了制造漸開線齒輪的簡單方法。這樣,在生產中漸開線齒輪取代了擺線齒輪,應用日趨廣泛。
郭雷要造的是漸開線齒輪,按照現代的理論,制造漸開線齒輪最簡單的是先造齒列(RACK),因為齒列的齒形是斜直線,最容易造。再把一段齒列磨成切削刀具的形狀,就可以利用範成法(或稱展成法)對齒坯做上下切削,而齒坯慢慢旋轉,自然形成漸開線。
但郭雷沒有幾百年的時間去演進這一套,他就直接做一個圓圓的木盤,然後在上面畫出漸開線齒形,再找木匠高有朋小心的雕刻出兩個齒形。打算把木盤送去陶窯,叫池本清依據兩個齒形間凹下去的形狀做磨輪,從粗到細做一整套磨輪。
利用這個空檔,又雕刻了不同大小但模數相同的木頭齒輪,叫蒲立石與周百興兩人翻砂鑄造。
蒲立石問郭雷道︰「郭大人,要用什麼材料鑄造?」
「先用黃銅」郭雷想說用黃銅比較好磨,等第一套做出來,以後再改用刀具來銑齒輪。鑄造出來的齒形不光滑,所以必需經過研磨加工。
郭雷拿到磨輪後,就改裝木制車床,加裝一套木制分度盤用來旋轉齒坯。改裝手提砂輪機為固定式,並有橫向進給,裝上池本清給的特殊磨輪,開始研磨第一個漸開線齒輪。
蒲立石與周百興看到砂輪機自動的旋轉,感到不可思議,郭雷哈哈大笑,說道︰「這是西洋密法,叫馬達,不久以後我們也能做。」
蒲立石對郭雷這麼執著于齒輪形狀,感到不解,問道︰「以前做齒輪用木頭雕刻,差不多就好了,大人為什麼要做得這般精細?」
郭雷說︰「這叫漸開線齒輪,兩個齒輪之靠它完全嚙合,傳動質量好,震動小,磨損少。沒有漸開線齒輪,就不可能有高速傳動,不可能有變速箱。一個齒輪沒什麼用,當許多個大小齒輪加到一起,做成變速齒輪箱就很有用了。」
「變速齒輪箱有什麼功用?」蒲立石問。
郭雷很得意的說︰「變速齒輪箱可以使轉速增加,或力量增大。如果只打算做金屬棒加工,那只要在目前的木制車床裝上高碳鋼車刀,令金屬棒轉快一點就可了,但這樣的產品精密度很差。我要造一個金屬加工車床來做很多事,例如汽缸、軸承等等。」
早在古埃及時代,人們已經發明了將木材繞著它的中心軸旋轉,用刀具進行車削的技術。起初,人們是用2根立木作為支架,架起要車削的木材,利用樹枝的彈力把繩索卷到木材上,拉動繩子轉動木材,用刀具車削。
這種古老的方法逐漸演化,發展成了在滑輪上繞二三圈繩子,繩子架在彎成弓形的彈性桿上,來回推拉弓使加工物體旋轉從而進行車削,這便是「弓車床」。
到了中世紀,有人設計出了用腳踏板旋轉曲軸並帶動飛輪,再傳動到主軸使其旋轉的「腳踏車床」。
16世紀中葉,法國有一個叫貝松的設計師設計了一種用螺絲杠使刀具滑動的車螺絲用的車床。可惜的是,這種車床當時並沒有推廣使用,直到200多年後被莫茲利(1771-1831,被稱為車床之父)發揚推廣。
時間到了18世紀,又有人設計了一種用腳踏板和連桿旋轉曲軸,可以把轉動動能貯存在飛輪上的車床上,並從直接旋轉工件發展到了旋轉床頭箱,床頭箱是一個用于夾持工件的卡盤。
在發明車床的故事中,最引人注目的是一個名叫莫茲利的英國人,因為他于1797年發明了劃時代的刀架車床,這種車床帶有精密的導螺桿和可互換的齒輪。莫茲利18歲的時候,是發明家布拉莫的得力助手。莫茲利開始一直幫布拉莫設計水壓機和其他機械,直到26歲才離開布拉莫,因為他自認貢獻很多而提出加薪要求,但布拉莫粗暴地拒絕了。
就在莫茲利離開布拉莫的那一年(1797),莫茲利在車床上安裝了絲桿、光桿和滑動刀架,能加工精密平面和精密螺絲,使機械制造技術的精度水平大為提高。導軌的導向面是三角形的,在主軸旋轉時帶動絲杠使刀具架橫向移動。這是近代車床都具有的主要結構,用這種全金屬車床可以車制任意節距的精密金屬螺絲。
三年以後,莫茲利在他自己的車間里又制造了一台更加完善的車床,上面的齒輪可以互相更換。不久,更大型的車床也問世了,為蒸汽機和其他機械的發明奠定基礎。