当下手的周家父女,投入了水车的制作中。
制作水车,在当前的加工条件下,最难做的是轴和轮配合那部分,配合过紧的话,就导致水车运转不顺畅;配合太松的话,又会导致水车运转时偏心,七八米直径的庞然大物,内圆偏心一毫米的话,外圆就偏到不得了了,甚至导致整个水车倒塌。这关键部位当然就要雷晓飞亲自操刀了。
水车的其次难加工是拼凑外圆的圆弧木板。因为七八米直径大的庞然大物,运转时的平衡很重要,而当前的条件下,是没有可能调校整个轮子的平衡,只能在制作过程中,通过准确重量、尺寸等手段来控制平衡,所以,那圆弧木板不但要外形近似,而且还要重量也相近。这样的要求,在当前纯手工制作的情形下,需花费不少工夫。
为了获取圆弧木板的准确尺寸,雷晓飞利用上了机械制作中的板金工制作工艺,给圆弧木板放样。雷晓飞先取来一根四米长的竹子,在竹子上相应钻上几个孔,制两支孔一般大小的削尖的小竹枝,制作了一个简易圆规。然后把水车的外圆画在地上,再把外圆几等分,这样,就得出了拼凑木板的圆弧度和拼凑斜度,雷晓飞再用硬纸皮把放样拓印下来,按拓印剪裁出的硬纸皮,就成了圆弧木板的封样,雷晓飞把封样交给了木匠,让他们按此封样制作圆弧木板。
雷晓飞放样的整个过程中,周家父女都在旁认真观看,见神奇的雷小哥只用一根竹子就把大圆轻而易举地等分了,惊奇之余当然就缠上了雷小哥,雷小哥只好给他们父女上了一堂几何基础课,什么“任何通过圆心的直线都能把圆两等分”,什么“在这根直线的基础上,作一根通过圆心的垂线就能把圆四等分”,什么“以任何两个相邻的直线与圆弧的交点作圆心,划出一个交点,这个交点与大圆心的直线,右以把这段圆弧两等分”……连比划带说,直到雷小哥口干舌燥,才把等分圆形的方法教会周家父女。
周学士拿起雷小哥口中说的圆规,用上胡医师的口吻叹服道:“天才就是天才,这么复杂的学术,用这简单的用具、这么简单的方法,就解了出来。”
雷晓飞心道:这有多复杂,不过是您老没有学过几何而已,这在几何学中是最简单的啦,再说点深奥的,还不吓坏您老?
接下来几天,雷晓飞带着周家父女和三个木匠投入了紧张的水车制作中。让雷晓飞想不到的是,周学士也是一把干木工活的好手,他干起木工活来,比三个专业木匠毫不逊色,而周梦蝶的手艺雷晓飞已见识过,在暗叹“有其父必有其女”的同时,也心喜多了两个行家帮手。
雷晓飞的轴和轮配合部分用了五天才完成,而周家父女和三个木匠的圆弧拼板也几乎同时完成。雷晓飞又让周家父女几人做水车的支撑杆、连接杆,自己则要独力完成水车的底座。
水车的底座支架,既要承托起七八百斤的重量,又要能经得起清江的急流冲击,技术要求颇高。雷晓飞思索了好几套方案,才选择了用斜三角正面支撑的方案,因为三角形最具稳定性,而且能支承的力度大;正面支撑是因为正面的面积最小,受江水的冲击力当然最少。
又耗费了五天的工夫,双方的才完成各自的工作,接下来当然是组装了。组装的工作也难度不小,一是水车庞大,每一项工作都要消耗不少气力;二是为了平衡,每一个子件都要过称,如果超重的就要“瘦身”才能上线装,轻了就当然要“加料”了。
用了足足三天的时间,众人才把这个庞然大物组装完毕。雷晓飞又让周家父女几人给水车附兜水的竹筒,自己则想办法,把水车的支架固定在平地上,试试水车的运行。
雷晓飞先在平地钉了几根木桩,把水车支架的底座穿过木桩,然后叫人抬来了几块百斤以上的石头把压住底座,固定整个支架。
周家父女几人完工后,雷晓飞又叫来了十多人,才把水车的大轮子竖起,放入了固定好的支架上。
第211章自动车水
水车竖起来以后,众人望着这超大的庞然大物,有点不敢相这东西是出自自己之手。
水车的转轮直径达八米,座落到支架上后,离地有一米二三,加起来就近十米多高了,看上去有点像雷晓飞前世的儿童乐团里的摩天轮缩小版。
雷晓飞预先已探察过清江的水位,现今已开始进入秋季,是一年中水位最低的日子。雷晓飞选定安装水车位置的水位只有一米五深左右,所以雷晓飞做的支架把转轮承托在离水底一米二三左右,让转轮的竹筒刚好能兜到水。
雷晓飞还把支架做成可以调节高度的,他在支架的承托处开了一条U型槽,需要的时候可以把转轮向上调高,直调高到一米左右。
雷晓飞先用手试转了一下水车的转轮,他用到了差不多自身的一半力量时,才扳得转轮动了一下,再加了一把力,转轮开始缓慢地转动。转轮估计有五六百多斤,在没有轴承的情形下,能达到这样的效果,雷晓飞已相当满意,毕竟,转轮的自重,已需耗不少力才能扳得动。
雷晓飞扳着转轮转了两圈后,叫过四个雇工,让他们尽力转动转轮。自己则退到离水车几米远的地方,竖起一支竹竿作参照物,观察转轮的偏心度。转轮转了几圈后,雷晓飞才叫停。
据雷晓飞的目测,转轮最外端的偏心不超过50毫米,这效果还得归功于他自己发明的“土车床”。“土车床”虽然简陋,但在当时的加工条件下,对圆形件精度的保障已是无出其右,再加上雷晓飞组装时对平衡的注重,就达到了这样的效果。
试运行成功后,下面的工作就是把这个庞然大物安装在清江上。在流水中安装这个庞然大物,可不是件容易的事。雷晓飞让李和从村里叫来几个会水的后生帮手,先把选定位置的江底的乱石清理干净,然后把江底修平,再把几支近一米七八长的“坤甸木”做的木桩,钉进江底。
因为江水还有一米五深,加上江水流速不小,造成了施工的困难,清理乱石还好办一些,让人轮着憋气潜入水里清理,一会就收拾干净。修平江底就麻烦多了,水里不好用力,只能让人轮着下去锄两下或铲两下就换人,一直用了两个多小时才完工,还好是雷晓飞提前预估了困难,制作了一把短柄的锄头和短柄的铁铲,才让工作顺利了很多,这也让周家父女对雷晓飞的预见性更是惊讶,更是佩服。
打木桩是其中最困难的工作。困难一:站在水中的人,要用石头垫脚才够高打锤,不好用力;困难二:在水中给木桩定位困难;困难三:木桩入水后锤打更困难。
定位的工夫当然只能是雷晓飞自己干了,他让人先打一根木桩作为基准,然后再定位其他的木桩。雷晓飞并没有把木桩完全打进土里,而是边打边复核木桩的定位尺寸,一直打到与水面平齐的高度为止,这时木桩已入土三分,不会再有方向的偏差,打齐了所有的木桩后,雷晓飞复查了几遍每根木桩的定位尺寸,确认无误后,才让人接着把木桩打到底。
木桩打入水中一段后,就再也打不下去,因为水有浮力,用来打木桩的木锤打到水中不受力。这情况,雷晓飞也早有预料,他拿出了准备好的一段木头,让木头的一端放在木桩上,另一端露出水面,才叫人继续锤打。直到换了四遍垫打的木头,才把木桩打入到离水底的泥土三分米的高度,此时,雷晓飞就叫了停。
直到花费了半天的时间,众人才把所有的木桩全部打到了雷晓飞需求的高度。
木桩钉好后,雷晓飞让人抬来水车的支架,把支架的底座往木桩中套,底座分毫不差地套入了木桩中。这时,雷晓飞才偷偷地松了一口气,这个环节最难办,过了这个难关,下面的工夫就好办多了。
雷晓飞亲自潜入水中,先把支架底座垫平,并锁死在木桩上,然后用大石块压紧底座,最后把用来压底座的石块固定,不让流水冲走。做完了这些工夫后,支架算是比较稳固地固定在了清江中。
雷晓飞忙完了支架的固定后,又仔细地检查了几遍,才着手指挥他让李和从李村挑选来的二十个青壮后生,准备上转轮。
水车的转轮,雷晓飞早就吩咐李和带人运来。雷晓飞让二十个青壮后生先用木板扎着大石头,在岸上和水车支架之间搭一条路,然后在水车支架的周围搭建了一个工作平台。做好了这些工作后,雷晓飞让二十个后生排着队,把转轮从岸上传到水车支架下,才合力把转轮举起套入支架的U型槽上。
转轮一放入U型槽,马上在流水的冲击下转动起来,斜附在转轮上的竹筒,从清江中把水兜起,转轮转了半个圈后,随着竹筒的口斜向下,又把江水倒出。
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