第8章 寒夜苦思破坚冰

天色阴沉得厉害。

屋檐下悬挂的冰凌,又长了几分。

铁匠铺后院已经临时搭建了一个简陋工棚,紧靠着那条半冻不冻的溪流。

张星落此时的状态有些不太好。

眼窝深陷布满了血丝,显然又是硬熬了一个通宵。

他蹲在地上,手里拿着一块木屑,死死地盯着眼前的水排传动装置。

东西是已经初具雏形了,但是却问题百出。

水轮是用几块厚实的榆木板拼合而成的,轮辐上还带着少许锛凿的痕迹。

当在溪流不算强劲的时候,它倒是能吱呀作响地转动起来。

因为这种冲击力度不大。

但是,转是能转,可顺畅却是远远谈不上。

水轮主轴与硬木凿出的轴承座处有一个接触点。这个点很重要,可是仅仅是运转了不到一个时辰,就会磨损得不成样子,不断发出“咯吱、咯吱”的噪音,听得人心烦意乱。

但是也没办法。

为了增加润滑,张星落几乎把家里仅存的那点劣质兽油都给涂了上去。

可在这寒冷的天气下,几圈下来,油脂就会变得粘稠,鸟用没有。

呼……怎么会这样?

张星落蹲在地上,眉头拧成了一个疙瘩。

如果主轴的耐磨度和润滑的问题得不到解决的话,那这水排就根本无法长时间运行。

还谈什么稳定?

最重要的是摩擦生热。

他甚至有理由怀疑,再这样强行转下去,会不会因为摩擦过热而直接把木头点着了?

更要命的是那组核心的斜齿轮。

虽然阴家送来的阴坡老木确实坚韧细密,远非寻常榆木可比。

然而,《考工记》上只记载了原理。

这斜齿的角度、齿形、齿距,全得靠他连蒙带猜加反复测量。想要做到优质,手里没有精密工具,光凭锛凿手锯,怎么可能做到分毫不差?

此刻,安装好的两个齿轮,虽然用料考究,但细看之下,齿形依然不够规整,间隙也大小不一。

所以当水轮带动主轴时,齿轮间便发出了“嘎啦嘎啦”的刺耳摩擦声。

很典型的咬合不畅,受力不均造成的。

转动极其费力不说,只要水流冲击稍大那么一丢的话……

“咔嚓!”

正想着时,又一声清脆的断裂声传来!

张星落心中一凉。

完犊子了,其中一个齿轮的边缘又崩掉了一小块!

“唉……”

他捡起那块木屑,烦躁地捏碎在掌心。

木料是没问题了,可是现在又卡在了精度上!

用斜齿理论上是没错的,但对加工的要求太高了!

怎么办?

一想到这里,张星落脑子都大了。

还打造神兵利器?

光是这基础的动力装置都搞不定!

还在那吹什么牛皮呢?

没有水排来提供的高温炉火,后续的渗碳、锻打、淬火咋整?

要知道,十日期限,已经过去了三天多。

而这每一息时间的流逝,都是无限的接近那个丧命钟。

张星落烦躁地将手中的木屑扔在地上,然后站起身,活动了一下因长时间蹲坐而僵硬的腿脚。

身后再次传来张老憨剧烈压抑的咳嗽声。

老人佝偻着背,正吃力地将一小捆木头添进前院的炉膛,试图维持着炉火不灭。

他的脸色灰败,每一次咳嗽都牵动着胸口。

张星落心中一紧,快步走了过去,从养父的手中接过木柴,“老爹,您赶紧去歇着吧,这点活我自己来就行。”

张老憨摆了摆手,又咳了几声,才喘着气道,“歇?哪还有心思歇。看你天天捣鼓那破水车,一点进展没有,我这心里咳咳……比炉子里的火还烧得慌!”

他看了一眼后院那套半成品装置,满是担忧,“星落啊,听爹一句劝,那玩意儿……官府都不一定能弄利索,就凭咱们爷俩……”

看着少年沉默不语,老人还是硬着头皮把话说完,“我看还是算了吧!趁着还有几天,赶紧想想怎么凑齐那二十把刀,哪怕……哪怕去求求阴家小姐,看能不能先赊点铁料也许……”

“老爹!水排是必须弄好的!”

张星落打断了父亲的话,语气带着不容置疑,“凑数?怎么凑?拿什么来凑?指望用那些废铁打出来的东西就能瞒过官府吗?好,就算瞒得过,但是这些东西若是最后落到了陈家手里,你觉得他们会放过我们吗?”

“还有啊老爹,求阴家是没有用的。咱们现在的情况谁不知道?阴家怎么可能会这么明目张胆的帮我们?就算我赖着脸皮去又能如何呢?”

“这些大户,可都是吃人不吐骨头的啊。”

“哎……可是……可那玩意儿它不行啊!”

张老憨指着后院,满眼无奈,“你听听,这噪音大得几里外都能听见,生怕陈家不知道咱们在搞什么鬼吗?你用那木头轴,我看转不了两天就得断掉!还有那个齿轮,昨天又崩了!照这样下去,不等官府来收刀,咱们自己就先把这点家底给折腾光了!”

“我知道,我知道这里面有存在问题!”张星落被质疑的也有些烦躁了。

但是他还是强迫自己冷静下来,耐着性子给老人解释,“轴承磨损的问题,我会想办法解决的,无非就是再多抹点油膏来润滑嘛。噪音大,噪音大呢也不是问题,我会在外面制作一层隔音,等到隔音外壳做好了噪音就能好一些。至于齿轮……”

说到这里,就有些牙疼。

齿轮的问题还真是不好解决。

因为这不是靠拆东墙补西墙能够搞定的。那是需要精度,需要工具和强悍的技术。

少年叹了口气,“问题就是出现在这里,如果用斜齿的话,对精度要求太高了,我手上没有合适的工具,所以暂时做不了。所以,我打算……改成直齿!这样结构简单点,相对加工也容易上不少。当然,有得有失,传动效率虽然会降低,噪音可能会更大,但至少……至少应该可以转起来,不至于崩盘。”

“改成直齿?”

张老憨愣了一下,随即又摇头,“不成不成,直齿虽然是简单,可那震动你考虑过了吗?转起来后震动会更厉害了……我怕你这整个木头架子都受不住,转不了半天就得彻底散架!”

“没的选了!老爹,咱们先得让它转起来再说!”

张星落斩钉截铁道,“死马当成活马医,总比现在这样卡着强!等能用了之后我们再慢慢改进!现在没时间犹豫了!必须尽快让炉温提上去,我们才会有机会!”

“哎……你这孩子……怎么就这么犟呢!”

看着养子眼中那股近乎偏执的光芒,张老憨又是心疼又是生气。

但是他也知道,这是没有办法中的办法了。

所以老人最终只能长长的叹息一声,不再多言。

看着老人默默地转身,继续佝偻着身子去整理那些散乱的铁料,张星落的心里也不好受。

少年继续低下头,用力的削起了木头。

我知道你是为了我好。

但是我更清楚,在这个人命如草芥的时代,按部就班就是等死!

我可不想被陈氏当狗,也不想你填炉子。

所以,咱们别无选择,只能这样继续冒险了。

张星落暗暗的下定了决心。

重新回到后院,少年拿起炭笔,继续在木板上勾画直齿轮的结构图。

刚才已经分析过了,不管是斜齿还是直齿。

最重要的都是齿轮间的精度和难题!

张星落的目光再次投向那些失败的齿轮碎片和地上的草图。

原理不是问题,问题是在于如何去实现!

在现有仅有的条件下,如何能够最大限度提高轮齿的一致性,减少随机误差才是最重要的!

这样的话……

为什么不换个思路呢?

既然完美精度我做不到,为什么我不先做一个相对的?

比如说,先做一个相对精确的轮齿来做统一标准呢?

嘶……这个似乎可行!

张星落捏了捏下巴,猛得站起身,先是看了一眼墙角边那几块尚未使用的阴坡老榆木,然后又看向了手中那把特殊打磨的小型锛凿。

“唔……有了!”

一个念头突然划过脑海,张星落脱口而出,“先做一个模板!让它充当标准器!!”

既然我无法保证每一刀都分毫不差,那为什么不先集中所有精力,来制作一个尽可能标准的“母版”呢?

然后用这个母版来复制数量就好了!

就算过程中仍有误差,但至少至少可以保证所有轮齿的形状和相对位置是高度相似的!

这样就可以解决大部分问题了!

想到就干!

茅塞顿开的张星落立刻兴奋起来。

他蹲下去,从那堆木料中挑选出一块巴掌大小,没有任何瑕疵的硬木块。

然后再找来炭笔和一根绷直的细麻线来充当尺子,最后又用两截小木棍和一根削尖的硬木枝绑成了一个简易的圆规。

“呼!!”

张星落深深吸了一口气,给自己打气。

接下来的事情就需要极大的耐心和高度的注意力了。

第一步需要在木块上绘制出单个轮齿的精确形状。

张星落一边回忆着齿轮的基本原理,一边结合这个水排的实际需求,设计出一个相对粗壮的齿形。

这样的形状更能承受冲击,而且对加工精度的要求也略低一些。

紧接着,他屏住呼吸,用尖刀的刀尖,一点一点地在木块上刻划出基准线、齿顶圆和齿根圆。

每刻画一个尺寸,都反复用麻线和自制圆规来比量,力求准确。

在确定无误后,他才开始用最锋利的窄刃凿子,一点一点的来剔除多余部分。

这不仅仅是体力活,更是对手眼协调和力道控制的极致考验!

一个时辰。

两个时辰……

当窗外的天色开始泛起鱼肚白时,一个形状规整边缘光滑的齿形阳模终于出现在了他的手中!

虽然按照现代标准来看还是粗糙的要死,但相对于之前随手画线的轮齿,已是天壤之别了!

YES!第一步已经完成!

张星落恶狠狠地挥了一下拳头,然后站起身来稍微活动一下。

接下来就是等分圆周。

张星落取来了准备制作齿轮的圆木坯,通过精确定点找到了圆心。

然后再利用自制圆规画出齿顶圆和齿根圆的基准线。

当然,这里最难的是如何将圆周精确地等分成所需的齿数,比如二十齿或三十齿。他反复尝试了多次,最终选择了一种结合几何分割和绳长测量的方式。

先反复对折画线,粗略分出几个大的等分点,再用麻线仔细量取这一段弧长,然后以此弧长为标准,一点点地在圆周上标记出所有齿槽的位置。

这个过程繁琐至极!

标记完成后,就是最关键的复制齿形。

他将那个之前搞好的齿形阳模紧紧按在标记好的位置上,用尖刀沿着模板边缘刻划出清晰的轮廓线。每一个齿槽都重复这个过程,确保所有齿形的起点都是一致的。

最后就是最简单也是最难的手工切削了。

到这一步就没有投机取巧可言,完全就是硬干!

“笃、笃、笃……”

安静的铁匠铺里,只剩下木槌敲击凿子柄的声响。

伴随着张星落沉重的呼吸声,汗水顺着脸颊流下,一滴一滴落在木坯上。

洇开了一片深色。

“成了!”

当最后一刀落下,两个布满了细密齿牙的木齿轮终于成型!

张星落几乎要虚脱了。

以前狂更码字时都没这么拼命过,我真牛逼!

也不知道过了多久,反正只记得自己饿得头晕眼花啃了几口冷硬的麦饼。

“呼!”

张星落小心翼翼的拿起两个齿轮,让它们啮合在一起。

“嘎啦……”

虽然还有摩擦声,依旧不够顺滑,但相比之前那种刺耳的的噪音,已经温和太多了!

齿与齿之间的接触面明显更加贴合,虽然细看之下仍有瑕疵,但整体的一致性大大提高了。

不过,这样还不够!

仅仅这样还不足以支撑长时间的运转的。

还需要进行最后一步。

跑合与润滑。

张星落站起身来,却感觉到一阵天晕地转。

“完犊子了,累过头了!”

这是他最后的想法。