足够的压力,推力有限。而当他们尝试给琉璃筒加盖,制造一个密闭环境时,“砰”的一声脆响,第一台简陋的高压蒸汽装置毫无悬念地爆炸了。飞溅的琉璃碎片和滚烫的蒸汽险些造成伤亡。
事故再次给了周铎余党攻讦的借口,风声悄然传出:“天工院又再行险,玩弄水火,恐酿大祸!”
就连马三宝都特意过来,隐晦地提醒凌云:“先生,王爷虽信重,然这水火无情,还是……稳妥为上。”
压力之下,凌云没有退缩,反而更加冷静。爆炸证明了压力的存在和威力,也暴露了材料的不足和设计的缺陷。
“问题不在方向,而在方法与材料。”他对惊魂未定的研究小组说道,“欲用此力,先须制之。知其性,方可驭其力。”
他调整了研究方向: 一、材料组:全力攻关耐压材料。尝试不同的铸铁配方、铸造工艺,设计小型耐压容器进行破坏性压力测试,寻找强度与韧性的平衡点。 二、结构组:研究压力容器的安全设计。设计减压阀、安全栓等初步的安全装置(理念先行,制造极难)。 三、理论组:继续基础测量,但转向更低压力、更安全的范围,深入研究汽压与温度的关系,积累数据。
进程再次放缓,甚至看似陷入了僵局。蒸汽机似乎遥不可及。
但凌云并不急躁。他知道,这是必经的过程。每一次爆炸,每一次失败,都在加深对“火汽之力”的理解,都在逼迫着材料学和压力工程学的进步。
就在这似乎陷入停滞的时刻,转机却从一个意想不到的角落悄然来临。
这一日,那位负责研究密封材料的学徒,为了测试一种新型浸油皮革的密封性,需要对其施加均匀的压力。他设计了一个简单的杠杆装置,但总觉得压力不稳且难以量化。
苦恼之下,他突发奇想,找到了负责精密测量小组的同窗。测量小组的学徒看着那密封件,琢磨了半天,忽然道:“凌先生常言,欲测力,可转化为形变。你这密封件被压紧,厚度会变薄。若我能测出你压紧前后厚度的微小变化,再知道压杆的力臂比例,岂不就能反推出你施加的压力?”
这个想法让两人兴奋起来。他们立刻去找凌云。
凌云听完,眼中爆发出惊喜的光芒!力的测量!这是力学研究的基础,也是蒸汽机研发中至关重要的环节!(测量气缸内压力)
他立刻放下手头所有工作,全力支持这个偶然诞生的想法。
没有现成的测力计,他们就自己造! 利用“星火钢”制作一根弹性极好的簧片,固定一端,另一端施加力,测量其弯曲的程度(胡克定律的初步应用)。 他们精心打磨簧片,反复测试其弹性形变与受力之间的关系,并用那把他视若珍宝的“毫厘尺”雏形,艰难地测量着微小的形变量。 又利用杠杆原理,将待测的力放大或缩小,与簧片的形变进行比对。
失败了无数次,簧片断裂、形变不线性、测量误差巨大……但最终,他们竟然真的捣鼓出了一台粗糙无比、却能够相对定量测量“斤两”的机械式测力装置的雏形!
虽然它的量程很小,精度也很差,但意义非凡!它第一次将“力”这个抽象的概念,变成了可以读取的数字!
凌云将其命名为“规力尺”。
“规力尺”的成功,如同推开了一扇新的大门。它不仅立刻被用于密封材料的测试,更激发了一连串的连锁反应。
传动小组用它来测量齿轮传动中的扭力损耗; 轴承小组用它来量化不同轴承的摩擦力大小; 甚至连“星火钢”小组也找来,想测量不同热处理工艺下钢材的弹性模量……
数据,变得更加丰富和精确。改进的方向,变得更加清晰。
更重要的是,“规力尺”的出现,让所有学徒和工匠真切地体会到——“规矩”的力量,竟能强大到连无形无质的“力”,都可以被约束和衡量!
这种认知上的冲击,远比造出一件新武器更加深刻。
姚广孝再次悄然来到格物堂时,正看到几
