第89章 水力鼓風機(求收藏和追讀)

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  經歷了四個月的建設,如今北谷鐵礦的礦區建設已經初具規模。

  安德洛尼卡動用了大量人力和物力在距離鐵礦不遠處建立了一個煉鋼工坊,工坊緊鄰一條水量充沛的溪流和一片茂密的森林的山谷地帶。

  在工坊上風口的森林邊緣建造有十幾座半地下的木炭窯,使用木炭代替木柴是提升煉鐵質量和效率的第一步,木炭能提供更高和更穩定的爐溫,是煉出熟鐵甚至鋼的基礎。

  工坊的東側區域目前是屬於傳統的煉鋼區,五座經過布局優化的傳統塊煉爐正在全力生產。

  得益於比傳統塊煉爐更高的排煙口設計,爐火產生的大部分煙塵都被引導了出去,工坊的空氣並不像傳統的煉鋼工坊那樣渾濁。

  此時一座煉爐旁,兩個工人正配合默契地操作著一個巨大的雙室風箱,他們的動作強勁而富有韻律,每一次推拉都伴隨著低沉的號子聲,汗水浸透了他們的亞麻短褂。

  而另一組工匠則坐在旁邊的木凳上大口喝著水,用濕布擦拭著臉上的汗水,積蓄著體力等待著下一輪的輪換。

  當老師傅指揮著助手用長鐵鉗從爐底夾出一塊熾熱的海綿鐵時,四名手持重錘的鐵匠早已在鐵砧旁等候,接著他們在鐵匠頭的號子引導下從不同角度對鐵料進行捶打。

  「鐺!鐺!鐺!」

  工匠的每一次錘擊都精準地落在需要的位置。

  然而這種傳統的煉鋼方式的效率是十分有限的,一個風箱組即使拼盡全力也只能勉強維持一座爐子的溫度,一塊海綿鐵的初步精煉需要耗盡一個鍛打團隊不少的體力。

  這樣的生產效率顯然並不符合安德洛尼卡的需求,所以他需要對煉鋼的流程進行改造。

  就在工坊的西側區域,這項重大的工程已經進行了四個月。

  甚至為了方便溝通和交流,安德洛尼卡直接把戴奧尼修斯請到了摩里亞來。

  從東側嘈雜的傳統煉鋼區來到溪流邊的新工棚,仿佛進入了另一個世界,溪流「嘩嘩」的水聲和水車「哐當」的轉動聲交織在一起,這種有節奏的韻律比打鐵發出的叮噹聲悅耳許多。

  此時戴奧尼修斯正指揮著他最核心的幾個工匠,進行一個巨大機器最後的組裝。

  他們的目標是一個巨大的長方形木製氣缸,工匠們正小心翼翼地將一根連接著巨大曲柄的鋼製活塞杆,穿過氣缸的開口。另一名工匠正用加熱的動物油脂,仔細塗抹在包裹著活塞頭的多層柔韌皮革上。

  這是保證氣密性的最後一道工序,所有人都屏住了呼吸。

  不多時組裝便完成了,然後兩名工匠爬上腳手架,用巨大的扳手和楔子,將連接著活塞杆的曲柄連杆機構與從水車延伸過來的主傳動軸進行最後的咬合。

  戴奧尼修斯親自檢查了每一處連接,用手轉動曲柄感受其阻力,慶幸的是這次並沒有像前幾次那樣出現問題。

  然後他示意所有人退後,然後對早已等候在水車旁的助手打了個手勢,助手隨即移開了制動水車的沉重木卡榫。

  很快水車便開始轉動起來,帶動主傳動軸發出一陣「咯吱咯吱」的巨大摩擦聲,曲柄連杆機構開始將旋轉運動轉化為活塞杆的往復直線運動。

  當活塞第一次在氣缸內完成一個完整的推拉行程時,一陣強勁的氣流從連接在氣缸前端的陶土管道中猛然噴出,吹得地上的木屑和塵土四散飛揚。

  緊接著是第二個第三個行程……

  「呼——————呼——————呼——————」

  穩定而強大的氣流伴隨著呼呼聲響持續不斷地噴涌而出。

  看到這個結果,在場的工匠們都歡呼起來,這個耗費了幾個月才建好的巨大機器真的運轉起來了。

  戴奧尼修斯卻是面無表情,他快步走到管道口,伸出他那布滿老繭的手掌感受著氣流的強度,這股力量遠超任何人力風箱,而且節奏穩定幾乎沒有中斷。

  接著他又繞著氣缸走了一圈,仔細傾聽,雖然仍有輕微的「嘶嘶」漏氣聲,但主體結構完全撐住了,他疲憊的臉上第一次露出了如釋重負的笑容。

  看著這台正在穩定運轉的機器,戴奧尼修斯的思緒回到了過去幾個月的掙扎。

  陛下要求的這個水力鼓風機並不是一件簡單的工程,最初他按照陛下用活塞推拉空氣的概念造出了一個方形的木盒子和活塞。

  但在第一次測試中,無論他推拉得多快,從管道口噴出的氣流都軟弱無力,根本不能當作鼓風機來使用。


  很快陛下就指出了這個機器的核心難題是氣密性。

  為此他花了整整一個月,嘗試了幾十種方法來密封那個巨大的木製氣缸。

  戴奧尼修斯先是用天然瀝青來密封,但在活塞的反覆摩擦下瀝青很快就被磨掉了,然後他們還嘗試浸油的羊毛,但羊毛很快就會被壓實失去彈性。

  他為了尋找材料東奔西走,基本上把能想到的材料都用上了,他甚至一度認為這種機器只存在幻想之中,根本不可能成功運轉起來。

  但是功夫不負有心人,最終的突破來自於一個老皮匠的建議,他根據建議選用最柔韌最厚實的牛頸皮,用熱水浸泡使其軟化,再用動物油脂反覆揉搓,最終製成了既柔韌又耐磨的皮革密封圈。

  當活塞第一次在氣缸內推動,他能聽到皮革與塗油的木壁摩擦發出的沉悶而緊實的「哧——」聲時,戴奧尼修斯知道自己終於解決了空氣的難題。

  但是這個新機器的難度遠遠超過他以往製造的任何一種機器,在解決了陛下所說的氣密性問題後他迎來了更大的難題。

  他將系統與水車連接後發現巨大的水流帶來的力量遠超他的想像,沉重的曲柄連杆機構在強大的力量驅動下,運動的節奏變得其不穩定,時快時慢。

  戴奧尼修斯記得在一次實驗裡,在巨大的水流衝擊下整個機器差點散架,活塞杆與連杆的連接處發出了可怕的金屬尖叫聲,嚇得他手下的工匠以為上帝發怒了,跪在地上連連求饒。

  這個難題讓他束手無策,直到陛下巡視時指出了問題的關鍵:「你不能讓水流直接衝擊水車,你需要一個離合器和調速器。」

  戴奧尼修斯根據陛下講解的概念,設計了一個巧妙的可調節水門,通過控制衝擊水車的流量來精確地調節水車的轉速。同時他在主傳動軸上增加了一個沉重的石制飛輪,按照陛下的說法這是其慣性讓整個系統的運轉節奏變得平穩和均勻。

  最後為了解決閥門的問題,他花了幾周時間測試了不同材質的皮革和不同重量的木板,甚至在閥門上加上了小塊的鉛墜來增加其關閉速度,最終他設計出了一種帶有青銅合頁和配重的閥門系統,才讓這台機器的運轉真正變得順暢而有力。

  現在這台巨獸終於馴服了。

  戴奧尼修斯擦了擦額頭的汗水和油污對身邊的助手說:「去告知陛下,水力鼓風機的原型已經準備好了。」

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