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明末:我崇祯,再造大明

第468章多次测试

四月中旬,一个意外彻底改变了他们的设计思路。 那天下午,连续第七轮测试。 操作阀门的工匠已经连续干了七天,每天只睡两三个时辰。 他蹲在机器旁,手里攥着注水皮囊,眼皮在打架。 锅炉烧开了,蒸汽进入气缸,活塞上行。 按流程,活塞走到尽头时,他应该立刻挤压皮囊注水冷凝。 但他打了个盹。 晚了约莫三息。 他猛地惊醒时,心里咯噔一下,以为自己搞砸了这次测试。 但活塞没有停下。 它在上行到尽头后,没有立刻被冷凝水推回去,而是多走了一段,约莫半寸。 然后冷凝水注入,活塞猛然下冲。 “咚!” 活塞撞到底部的声音比平时更响,飞轮在惯性作用下转得比平时更快,呼啦啦地转了十几圈才慢下来。 操作工匠愣在原地,不知道自己做了什么。 宋应星正蹲在旁边记录数据。 他的笔在纸上顿了一下,然后飞快地写了一行字: “阀门晚闭约三息。活塞冲程延长半寸。回程力道加重。飞轮转速增快。” 他抬起头,盯着那台还在微微颤动的机器,瞳孔微微收缩。 当晚,其他人都去吃饭了,宋应星一个人坐在正堂的方桌前,面前摊着记录本。 他的手指沿着自己画的那条活塞冲程曲线缓缓移动,在阀门晚闭的那个时间点上,曲线有一个明显的凸起。 他盯着那个凸起看了很久。 然后他忽然站起身,在记录本的空白页上写下一段话: “此误非误也。若阀门晚闭,残汽受压,新汽入缸时压力更盛,反可增力。” “宜设计迟闭之机巧。使蒸汽入缸后,不即泄,令其膨胀一段,推活塞至尽头,再喷水冷凝。则力倍焉。” 他搁下笔,看着这段话,沉默了很久。 第二天一早,他把这段话拿给王徵看。 王徵看完,沉默了片刻,然后抬起头:“你说的这个...是让蒸汽在气缸里膨胀做功。” “对。” “不是直接推,而是让它膨胀。” “对。” 王徵低下头,又看了一遍那段话,然后把记录本递给旁边的萨默塞特。 翻译转述完,萨默塞特愣了很长时间。 他想起皇帝在白板上画的那些公式。 PV=nRT,W=P×ΔV。 压强乘以体积的变化。 让蒸汽膨胀,就是让体积变化增大,做的功也就更大。 “这个...太重要了。” ...... 四月下旬,结合之前的发现,他们的第三版样机组装完成。 圆盘密封、定量注水冷凝、延迟关闭阀门。 三处改进全部集成到新机器上。 气缸内径扩大到了三寸五分,壁厚加到了五分。 活塞的行程延长到了九寸。 飞轮的直径加大到了二尺八寸,轮缘上嵌了四块铅制配重。 薄珏在飞轮轴上刻了十二个刻度,用来测量转速。 “点火。”王徵说道。 锅炉烧开,蒸汽进入气缸。 压力表上的水银柱缓缓上升,停在了两个大气压的位置。 活塞开始上行。 走到尽头时,操作阀门的工匠没有立刻注水。 他等了三息。 蒸汽在气缸里膨胀,推动活塞多走了半寸。 然后他挤压皮囊,冷凝水注入。 “嗤~~~” 蒸汽冷凝,气缸内形成真空。 大气压力将活塞猛然推回。 “咚!” 飞轮转了起来。 先是慢悠悠的,然后越来越快。 薄珏盯着飞轮轴上的刻度,嘴里念叨着计数。 “一圈、两圈、三圈...” 他忽然抬起头:“每分钟...六到七次往复。” 王徵站在机器旁,看着飞轮在午后的阳光中旋成一片金色的虚影,没有说话。 机器连续运转了一刻钟。 一刻钟后,锅炉里的水烧干了,蒸汽断了,飞轮慢慢停了下来。 薄珏合上记录本。 那本记录本从头到尾,密密麻麻地记满了数据。 注水时机、气缸温度、活塞行程、飞轮转速。 每一页都画着曲线,每一条曲线都是反复测试的结果。 他走到那台机器前,伸手摸了摸气缸的外壁。 铜壁还烫着,掌心能感觉到余温。 王徵从案上拿起一支毛笔,蘸了墨,在一张红纸上写了几个字。 “大明神威一号。” 他把红纸贴在机器的锅炉上,退后两步,看了一会儿。 “编号入册。” “第一台常压蒸汽实验机,崇祯二十年四月十五,正是定型。” ...... 定型后第三天,连续运行测试。 这次测试的目标是验证机器的稳定性。 锅炉持续供汽,冷凝水定时注入,阀门按时切换。 六个核心操作步骤,全部由人工完成。 测试开始时,八个人各自站在自己的位置上。 薄珏负责记录,王徵盯着锅炉压力,萨默塞特负责调整火焰,宋应星观察活塞运动,张焘控制注水皮囊,孙和鼎三兄弟轮流操作进气阀门。 第一轮运转很顺利。 机器嗡嗡的转了半个时辰,飞轮的转速稳稳地保持在每分钟六到七次。 薄珏的记录本上,曲线平滑得像一条直线。 不过第二轮测试却出了问题。 操作阀门的孙和斗手臂开始发酸。 进气阀门是铜制的旋塞阀,每二十息要转动一次,力气不小。 他已经连续转了半个时辰,手腕开始发抖。 第三轮测试,直接出;事故。 孙和斗实在撑不住了,换孙和京上来。 但孙和京不熟悉阀门的力度,第一次转动时用力过猛,阀门一下子开到了最大。 高压蒸汽猛地冲进气缸。 “砰!” 活塞被这股突如其来的高压蒸汽猛地推向尽头,撞在气缸顶部,发出一声沉闷的金属撞击声。 整个机器都震了一下,锅炉上的压力表水银柱剧烈跳动。 “关小!关小!” 孙和京手忙脚乱地去关阀门,但阀门已经被高压蒸汽顶住了,他用了吃奶的力气才扳回来半圈。 蒸汽流量减小,活塞的速度慢了下来。 但这一下冲击已经在气缸内壁上留下了一道浅浅的划痕。 王徵检查完气缸,直起身,脸色不太好看。 “这不是长久之计,人不是机器,会累、会困、会出错。” “而且每个人的熟练度不一样,习惯也不一样,一旦换成,出错的概率就非常的大” 说着,王徵的目光扫过在场的每一个人。 “必须让它自己控制自己。” 闻言,众人一愣。 自己控制自己,这说起来简单,但实操下来极其困难。 不过,王徵所言却一点也没错。 几人互相对视一眼,决定想办法解决这个问题。 于是,纷纷离开这里,回去想办法。