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6、第 6 章 ...
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辰时初(早上七点),赵砚主仆和王大山就在鲁木匠铺子前汇合了。鲁木匠也已经开了门,正在磨刨刀。
“鲁师傅,早。”赵砚上前,将图纸和五钱银子放在工作台上,“尺寸图纸,请您过目。这是定金。”
鲁木匠擦擦手,先拿起图纸。展开一看,眼神就定住了。
和昨天那张“鬼画符”截然不同。眼前的图纸虽然笔法依旧算不上精良,但线条清晰,该直的地方直,该圆的地方圆(用了吃饭的破碗扣着画的)。每个部件都单独画出,标明了长、宽、厚,甚至有些地方还画了剖面,示意内部榫卯结构。关键的安装孔和轴孔位置,都用“〇”仔细标出,旁边写着“此孔与甲件之孔对正”之类的说明。虽然有些术语他看不懂,但意思能猜个八九不离十。
更让他惊讶的是,一些尺寸后面,还用蝇头小楷写着“可略大分许,不可小”、“此面须平,误差不过毫”之类的备注。
“这……这都是你昨晚画的?”鲁木匠抬头,有些不敢相信。这工作量可不小,而且看起来……很专业。至少,比他见过的绝大多数东家给的示意草图,要专业得多。
“是。”赵砚点头,“仓促之间,恐有疏漏,还请鲁师傅指正。”
鲁木匠没说话,仔细看了半晌,手指在几个关键连接处比划,嘴里念念有词。最后,他放下图纸,看向赵砚的眼神彻底变了。少了轻视,多了慎重,甚至有一丝遇到同道的探究。
“后生,你师从何人?学过营造法式?”他问道。这般清晰的制图和严谨的尺寸标注,不是普通读书人或败家子能有的。
“家传些许兴趣,自己瞎琢磨,鲁师傅见笑。”赵砚含糊带过,转移话题,“您看,这些尺寸和要求,能做吗?”
“能做。”鲁木匠这次回答得干脆,“有些地方比我想的还细。不过,这种新玩意儿,第一次做,难免要修修改改。料子带来了?”
王大山连忙指着门口一小车木料:“带来了,鲁师傅。按赵公子昨天说的,枣木和硬杂木为主,还有些松木板子做辅助件。”
“行,卸到后院。”鲁木匠收起银子和图纸,开始挽袖子,“大山,搭把手。赵公子,你就在这儿,咱们边做边对。哪里感觉不对,立马说。”
“好。”
工作正式开始。
鲁木匠不愧是好手艺。他先按照图纸,在木料上弹线下料。锯子在他手里稳如磐石,沿着墨线,锯出的截面平直光滑。赵砚在一旁看着,心里暗暗点头。古代匠人的手上功夫,确实不容小觑。
第一个制作的,是核心的曲柄圆盘。图纸要求是一个偏心圆盘,中心孔需要精确。鲁木匠先用圆规(他自己做的简陋木规)在枣木板上画出大圆,再定出偏心孔的位置。
“这里,要打孔装轴。”鲁木匠指着圆心标记,“枣木硬,打孔容易偏。我先用钻子引个小孔,再用凿子慢慢修圆。你要的‘误差不过毫’,我尽力。”
赵砚知道这要求有点苛刻,尤其在纯手工条件下。“鲁师傅尽力即可,关键是转动起来要顺畅,偏心距……就是中心孔偏离圆盘几何中心的距离,要尽量准。”
“晓得了。”鲁木匠点头,开始干活。他先是用手摇钻在圆心处钻了一个浅孔,然后换上一套大小不一的凿子,一点点将孔扩大、修圆、打磨。动作不急不缓,全神贯注。枣木碎屑随着凿击纷纷落下。
赵砚也闲不住。他让赵福帮忙,和王大山一起清理后院那个废弃的水车基座。基座是石砌的,还算完好,但上面的木质水轮早已腐烂消失,只留下几截嵌入石槽的朽木。他们需要清理掉朽木和淤泥,测量基座尺寸,为后续安装水轮和传动轴做准备。
院子不大,锯木声、凿击声、清理石块的摩擦声交织在一起,竟有了几分生气。
中午,王大山媳妇送来了午饭:杂粮饼子,一盆菜汤,里面飘着几点油星。众人就在后院席地而坐,匆匆吃完。鲁木匠吃饭时还在琢磨图纸,用筷子在地上比划着一个连杆的角度。
下午继续。
曲柄圆盘初步成型,鲁木匠开始制作与之配套的连杆。连杆需要将圆盘的旋转运动转换为滑块的直线运动,两端都有连接孔,对孔距和平行度要求很高。
“这里,”鲁木匠指着连杆一端,“按图要和这个销轴配合,间隙不能大,不然晃动厉害。可间隙太小,万一木头受潮膨胀,又卡死。你说留多少‘公差’合适?”
赵砚想了想木头的膨胀系数和这个时代的大致加工精度:“单边留一丝(约0.1毫米)如何?装配时稍加打磨调整。”
“一丝……成。”鲁木匠琢磨了一下,点头。他开始制作连杆,先用锯子锯出大致形状,然后用刨子细细刨平表面,确保两个大面平行。打孔时更是小心,先用钻子从两面相对着钻,确保孔直,再用圆锉慢慢修到合适尺寸。
赵砚则开始设计水轮。原来的水轮是用于舂米,受力方式和转速要求与纺纱不同。他需要计算水轮叶片的角度、尺寸,以及传动比。没有计算器,没有标准公式,他只能凭流体力学的基本概念和估算,在另一张纸上画来画去,反复修改。
王老头也搬了个小板凳坐在旁边看,偶尔插句话:“水流急的时候,轮子转太快,会不会把那些木头家伙什扯散架?”
赵砚心头一凛。确实,过载保护是个问题。“王老爹提醒得对。需要在传动轴上考虑一个简单的离合器……或者叫安全销,力气太大时,让它先坏,保护后面的精细部件。”
“安全销?啥意思?”王大山好奇。
“就是一根相对细弱的木销或竹销,连接水轮轴和后面的传动轴。正常力道没事,力道太大,它就先断掉,水轮空转,后面机器停。”赵砚解释。
“这个法子好!”鲁木匠听到,抬起头赞了一句,“简单实用。后生,脑子活络。”
赵砚笑了笑,继续埋头计算。他还需要考虑纺纱机本体的改造。现有的脚踏纺车,需要拆除脚踏驱动部分,连接上来自水力的往复机构。这涉及到机架的加固,以及一种将直线往复运动转换为纱锭旋转和棉条牵伸的巧妙机构——这是他设计中最精妙也最难把握的部分,借鉴了后世走锭纺纱机的部分原理,但极度简化。
接下来的几天,生活节奏固定而忙碌。
赵砚主仆每天天不亮就出门,赶到王家织坊。赵砚和鲁木匠泡在后院工棚里,对着图纸和逐渐成型的木件,反复讨论、修改、调整。赵福则帮着王家做些杂活,打扫、做饭、跑腿买些零碎东西。
王大山一家也全力投入。王大山负责采购补充材料、打下手。他媳妇和儿媳在维持原有织机生产的同时,也抽空帮忙打磨一些小部件。王老头虽然体力不济,但经验丰富,经常能提出一针见血的建议。
赵砚完全沉浸其中。当他不再是一个旁观者,而是亲手触摸那些木质构件,感受它们的纹理、硬度、重量,当他看到抽象的图纸一步步变成手中实实在在的零件时,一种久违的、属于工程师的激情在胸中涌动。尽管条件简陋,工具原始,但这种从无到有、解决问题的过程,让他暂时忘却了债务的阴云和生存的压力。
当然,困难层出不穷。
枣木太硬,加工费时费力;松木又太软,容易变形。榫卯配合不是松了就是紧了,需要反复修配。连杆运动起来有死点,需要调整曲柄角度和连杆长度。传动轴在木制轴承里转动不灵活,摩擦大,赵砚指导王大山用有限的铁料和简陋工具,勉强做了几个带凹槽的铸铁轴套,里面填充动物油脂润滑,效果好了不少。
钱也如流水般花出去。王大山垫付的木料钱很快见底,赵砚那三两多银子也填了进去。幸好只是制作一台试验样机,规模不大。
鲁木匠对赵砚的态度,从最初的怀疑,到慎重,再到后来的信服,甚至偶尔会带着请教的口吻讨论某个结构的合理性。这个年轻人或许手上功夫不行,但脑子里那些关于“力”、“运动”、“效率”的道理,却让他这个老匠人隐隐触摸到了一片新天地。
第七天下午,主要的木质构件终于全部制作完成,铺满了后院空地:偏心曲柄盘、长短不一的连杆、带有导轨的木制滑块、加固的纺车机架、以及一组重新设计的纱锭传动齿轮。
接下来是组装。
所有人都围了过来,屏住呼吸。
赵砚和鲁木匠亲自动手,按照事先规划好的顺序,将一个个部件用木销、铁钉(很少)和榫卯连接起来。沉重的枣木曲柄盘被安装在一根硬木制成的传动轴一端,传动轴通过简陋的木制轴承座架设起来。连杆一端连接曲柄盘上的偏心轴销,另一端连接着可以在导轨内滑动的滑块。滑块通过一个巧妙的摆杆机构,与纺车原有的纱锭驱动部分相连。
当最后一个连接件装好,一台怪模怪样、由木头、少量铁件和绳索构成的“机器”,呈现在众人面前。它一端连着尚未制作的水轮传动接口,另一端则是改造后的纺车主体。
“能……能动吗?”王大山媳妇小声问,声音发颤。
赵砚检查了一遍所有连接部位和活动关节,深吸一口气:“试试手动转动曲柄。”
鲁木匠上前,抓住曲柄盘的边缘,用力转动。
“嘎吱……咔哒……”
机构开始缓慢运动。曲柄盘带动连杆,连杆推动滑块在导轨内做直线往复运动,滑块通过摆杆,将往复运动转换为纺车纱锭的间歇性正反转和棉条牵伸机构的往复移动!
虽然转动沉重,摩擦声明显,个别地方还有轻微的卡滞,但整个传动链,第一次动起来了!
“动了!真的动了!”王大山儿子激动地喊出声。
王大山攥紧了拳头,眼睛发亮。王老头咧开嘴,露出稀疏的牙齿。赵福不停地抹眼睛。
鲁木匠也松了口气,脸上露出难得的笑意:“传动是通了。就是这力道,这摩擦……得好好调校。还有,水力带不带的动,两说。”
赵砚心中也涌起一股热流。理论和现实的第一步验证,成功了!尽管它还很粗糙。
“接下来,制作水轮,还有安全销,整体调校润滑。”赵砚说,“争取三天内,全部完成,上水试验!”
众人干劲更足了。
然而,就在这天傍晚,赵砚和赵福拖着疲惫的身体回到破宅时,却发现大门外的泥地上,多了几个凌乱而新鲜的脚印。
不是王家人,也不是鲁木匠的。
脚印很大,很深,带着一种肆无忌惮的力道。
赵砚的心,缓缓沉了下去。
胡老虎的人,来过了。