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,一些精密零件的加工才能得到质量保障。
单缸式往复蒸汽机,也就是传说中瓦特改良的蒸汽机,从最早的纽科门蒸汽机的单冲程运动改成了双冲程运动,将蒸汽机的做工效率提高了一倍不止,也由此,才将蒸汽机大规模推广起来。
罗冲的想法也很简单,没有精密加工机械的情况下,那就先把加工机械搞出来。
这种蒸汽机主要由一个锅炉、一个高压气缸、一个往复式活塞及其连杆,最后就是提供主动力的飞轮。
飞轮再用皮带或者齿轮与无动力机械连接,使其具备人工动力。
研发团队们对这种结构的运用和理解也已经颇为熟悉,理解起来非常迅速。
所有人都将罗冲这位汉部落第一科学家的名言奉为真理,也就是所谓的:艺术就是爆炸,工业就是烧水,器械就是转圈......
他们现在所研究的这个项目,其实就是用烧水来让机械转圈而已。
罗冲负责设计和整体思路,研究员们主要负责利用现有工艺,将罗冲所需要的东西制造出来,双方各尽其才,很快就把研究工作带到了正轨上。
锅炉的制造由钢板冲压,钻孔,热铆,以及焊接等工艺完成,这个是技术难度最低的一个环节,主要要求做工精细即可,利用现有技术就能完成。
锅炉里面整体上分为两部分,因为是固定的立式锅炉,所以整体上看起来呈圆柱形,像是一个站起来的巨大胶囊,有将近一个人大小,上半部分是水箱,下半部分为火塘,外面接了几根金属管道,用于输送水蒸气。
而最复杂的往复式气缸,则是用最精细的失蜡法铸造技术,使用熟铁铸造而成。
汽缸不需要承受火炮那么大的膛压,所以没必要使用铸钢材料,铸铁足以承受,而且使用熟铁更软,方便汽缸内膛的打磨。
气缸的结构也选用的圆柱体,这是基于汉部落现有的火炮镗床技术而设计的,长方体的气缸不是不行,而是目前还做不到那么严丝合缝,要知道密封程度才是气缸这种零件的重要指标。
同时,关于机械能和活塞气缸的关系,罗冲也明确的教给了研究员们,让他们直接吸收,并在以后的实践中自己应用。
圆柱形活塞汽缸这种东西,其体积和直径其实也非常有讲究,缸体直径越大,那么蒸汽作用在活塞表面的推力也就越大,机器也就越有劲,也就是所谓扭力大。
而直径小,长度较长的汽缸,由于活塞的表面积减小,机器能够提供的动力也会相应减小,这是不可避免的,但是随着缸体的拉长,活塞的行程也会相应的变长。
这样的汽缸制作出来,扭力会比较小,但是马力却十分充足,也就是拉力不大,但是腿儿倒腾的比较快。
这两种汽缸无所谓谁强谁弱,还是罗冲的那句名言,器械这东西没有好与不好之分,只看它用的地方合不适合。
如果你准备用它放在矿山上拉石头,那么肯定拉力越大越好,这个时候直径大的汽缸就有优势,而如果要用蒸汽机做一台台锯,那么追求的就是锯片的转速,只要够快就好,反正也用不上什么力,锯木头而已,要那么大力气干嘛,这个时候直径较小,但是行程较长的汽缸就会更胜一筹。
因为这次研发的是用在机床上的蒸汽机,追求的是转速,所以罗冲选用的就是长行程小直径的单体往复式汽缸。
失蜡法铸造,再用风车立式镗床来打磨汽缸内壁。
而配套的汽缸活塞,则是直接用一组较薄的铜铁复合板构成,没有使用任何橡胶,因为蒸汽机本来也用不着橡胶来做密封。
这个活塞的密封原理,用的还是最初级的热胀冷缩现像,主要的活塞部件由几片组装在一起的圆形薄铁片构成,铁皮直径与缸体内径几乎相等,只要能差不多放进去,稍微有一点缝隙也没关系,当然,还是越严丝合缝越好。
这样的铁皮活塞放进去后,等蒸汽机启动,活塞板接触到高压高温的水蒸汽,严丝合缝的铁皮受热膨胀,直径就会稍微比缸体大上那么一点点,到时候活塞就会牢牢的抵在缸壁上,形成一个完全密封的环境。
至于铁皮活塞两边添加的铜片,主要是用来帮助铁皮快速升温用的,因为铜的导热性要比铁更快更好,之所以没有直接用铜,而是采用铜铁复合式的方式来做,是因为铜的强度不够,和铁比起来还是太软了,耐磨性不怎么高。
除此之外的往复开关蒸汽管,里面则是直接用一节铜柱来做开关,这个东西比较小,完全可以做成实心的,这样一来,铜柱的导热和润滑就明显胜过钢铁了,放在这个关键部位就非常合适。
其他的飞轮和连杆等物,连杆为了提高使用年限,直接用好钢锻打而成,至于动力飞轮,就直接用砂模,拿熟铁铸造了,反正那就是个最不重要的东西,坏了大不了就换一个。
传动皮带方面,其实不归这个团队负责,那个罗冲另有安排,他直接交给了湖心岛的橡胶研发小组,让他们以剑麻纤维为芯,再以摩擦力大,韧性强,弹力小的橡胶混合,用来制作传动皮带。
这个东西只要思路正确,有罗冲提出的指标,那么剩下的就是砸钱砸资源,用大量实验来找正确结果的实验过程了。
所以罗冲对此并不担心,根本没有什么难度,所需的也只是时间而已,早晚都能弄出来。
等把研究项目带上了正轨,罗冲也就没必要一直待在这里了,于是便再次回到了家中,开始处理日常的汉部落政务。
汉部落目前并没有多少政务需要罗冲处理,因为各地都有地方官来管,他只需要统领大局,引领方向即可,闲暇时间,其实罗冲都在写书,他想把前世还能记住的知识,尽可能的都写下来,这样多少也能给汉部落留下些财富。
就在日常写书的日子里,时间缓缓抵达了汉部落建元二年的六月底,一封从竹岛使团飞来的巨鹰再次给罗冲带来一封书信,上面说,使团的货币推行很顺利,但是所需货币量太大,希望部落继续调集硬币补充,同时,鑫部落貌似也已经攒到了足够的钱,希望可以立即交易汉部落承诺的那两艘帆船。