六岁儿童一次杀了40个匈奴人

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第7章 层压反曲

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皇帝车驾耐用和减震的问题,张诚反复思量,觉得还是可以尝试一下。滚珠轴承就罢了,这个时代不可能有加工滚珠轴承的能力。但是以大秦的加工精度,圆柱轴承是有可能的。

张诚把圆柱轴承的图纸拿给作府丞百里达看,大致了一下用途和性能。

“滚滚如轮,所以不易损坏吗?”百里达喃喃自语,“可以试一下,但是这样就要改动车轮和轮轴。”

“是,这个轴承嵌入轮毂之中,然后车轴穿过这个轴承,车轴和轴承紧固。当然轮毂和车轴的尺寸、结构都要做一些改造。”

“轴承你打算用铜?”

“百炼钢也行,铜或者百炼钢,我不确定哪个效果更好。”张诚对这个时代的材料性能了解有限,没办法在材料上做最后的取舍。但是如果是用铜,采用精铸后打磨的方法就可以实现,百炼钢的成型切磨难度估计要大很多。毕竟咸阳这面没有车床。

百里达叫来几位匠师,包括负责轮毂的和负责车轴工艺的,讲清楚张诚的设计方案,要求两位匠师配合确定轴承的尺寸和提出轮毂、车轴的修改方案,然后又:“这个轴承,尺寸确定好,让钢作和精铜作各自出4对。我们要试验一下。”想了想,又“你们先用木头制作一个模型,研究一下怎么把这些圆柱装进轴承里,还不会掉出来!”你们两个给张府佐打下手,务必把原型弄清楚,然后把图纸修订出来。

几个人回到张诚的房间,开始讨论。轮毂匠师提出轮毂能够提供的最大修改尺寸范围,轮轴匠师提出轮轴可以接受的最大修改尺寸,不断推敲之后,确定了这个轴承的内外径范围,也大致推定了轴承的结构、圆柱的数量、圆柱安置在轴承内外环之中的方法。

“热胀冷缩。如果给轴承外套加热,外套就可以变大,这些滚柱就可以放进去,外套冷了以后,就可以收缩,约束这些滚柱的位置。”一个匠师。

“这些滚柱还可以设计一个约束装置,让滚柱和滚柱之间,避免滚柱之间摩擦,就会更耐用一些。”另一个匠师。

“当然,还要在其中填上牛油或者羊油,这样更润滑,运行起来安静无声……”

在争论之中,三两日,这个轴承的设计就定型了,图纸完成的同时,木模型也几乎完成,负责轮毂和车轴的匠师拿出自己的修改部件的木模型,套上木轴承,试着推一下,车轮转动的极为轻快。百里达看了也是赞叹不已。

“其实单独这个木轴承,就已经很好了,车轮就已经更加轻快……”百里达。

“只怕不行,加装轴承以后,轮毂的厚度会减少、车轴的粗细也会变,相当于两边都牺牲了强度,然后这个轴承使用木材,几千斤的重量压下来,轴承用不了几日就碎了,所以还得使用金属……”

“是这个道理。”几个匠师也附和着。

轴承的问题接近解决,减震的问题也见到了曙光。

张诚这段时间在寺工到处瞎转,在武器作坊也看到了很多东西,大秦的矛戈箭簇都是青铜铸造,铜范做的很好,兵器制作技术很高,稍加研磨,就寒光闪闪。青铜兵器的好处是硬度够用,缺点是坚韧不足。后来自然被钢铁取代,但是这个时代,青铜仍然是兵器的主流。

张诚也了解到,大秦的战甲,相当多一部分是皮甲,没来寺工之前,张诚对皮甲的防御能力还有所疑虑,但是亲眼见到工匠用锋利的矛戈刺击皮甲,却无法刺破,对皮甲的性能算是有了新的了解。皮甲和后世的皮鞋皮夹克完全不是一种东西,用作服装鞋子的皮,要鞣制使之柔软,做甲盾的皮革,则是要晾晒使之硬。制式的皮甲是使用猪皮牛皮制成,大将军的皮甲则使用犀牛皮制作,张诚看到整张的犀牛皮,也是咂舌不已,这东西自己从没想过能亲眼见到。

张诚本以为秦军只使用弩,到了这儿才发现,原来寺工还是有工坊来制作角弓的。但是无论角弓还是弩,都只适合在北方州郡使用,南方气潮湿,弓弩会失去弹性,无法作战。

角弓是一种层压反曲弓,秦弓在如今下也是大大有名,楚人屈原曾经有诗赞曰:“带长剑兮挟秦弓,首身离兮心不惩。”可见在很多年前,秦弓强大就已经六国闻名了。所谓层压,指的是这种弓是用牛角片、木片、竹片层层相叠,用胶粘合压迫,使之弹性强大。张诚听到弓坊工匠讲解这个工序的时候,彷如有一道闪电再次劈中自己,惊呼“我知道了!”抓起半成品的弓片就往御车坊跑去。身后留下一群惊愕的匠师。

张诚虽然不是专业车辆设计工程师,但是对货运和客运车辆还是有些了解,汽车的悬挂减震,有这样那样的方案,很多方案要依靠弹簧,这个时代做不出弹簧来。但是重载货车可不是靠螺旋弹簧减震的,而是板弹簧。俗称车弓子。

车弓子这东西,本来也应该是钢材制作。在这个时代,材料也难解决。但是一来始皇帝的车辆并没有多重,辒辌车车厢重量才千余斤,对弹簧结构材料要求就不高。二来,刚才看到的层压弓,给了张诚很大启发——厚竹板堆叠,可以提供一定弹性。

张诚在御车坊的竹木作,选取了一组宽竹片,让匠师切削成长短不一的一组,抱着这堆竹片,檠着一张半成品的反曲弓,去找百里达。

“弓片能提供弹性,厚竹片层叠,就可以做成一个托板,一组托板托住车厢,车子颠簸的时候,托板颤动,就不会有那么颠簸。”张诚解释。

百里达狐疑的看着这个反曲弓,不置可否。他对弹簧减震毫无概念,自然不会有兴奋。百里达看看周围的几个匠师,大家都是大眼瞪眼。

“你这个托板是怎么安装?装在车轴上吗?”一个匠师问。

张诚才想起来,车弓子再好,也得有符合这个时代的整车设计支持。

百里达摆摆手“陈匠、于匠,你二位抽空跟张府佐试验一下,拿出个样车来。不用在辒辌车上实验,先找个立车试验,那玩意成本低一些。

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