第025章:圆盘锯
辽东到处有森林,不缺木材。民间使用木材到附近砍伐很方便,官府军队使用木材数量大,比如现在修城墙、修水渠、修河堤、修桥修路,用的木材多,木材场就多,存储大量的木材。
砍伐木材不能一扫光,要留有余地,保护山林。从伐木山林到木材场是用马车拉的,总结起来说,马车的运费是木材成本的一个部分。所以说,木料的价格就是砍伐费用、运费加存储费用之和,所以辽东的木料太便宜了。
萧空宁到木材场去查看,这个木材场是官府的,雇两个劳工看管着,还有两个木匠。木材场里主要的营生是晾晒开解的木材和销售木材。
看到开解木材的锯倒是让箫空宁开了眼,他头一次看到竟然有这么大的锯。
这个大锯有三四尺长(一米多),总体式样还是框锯的样子。
框锯:这种锯现代也常见。它是木料做个工字型,一侧装锯条,另一侧用绞绳绷紧。
箫空宁看到的框锯太大了,他真的是头一次见。
他看到了开解木料的过程:被开解的原木是放到架子上的,两个木匠一个站在架子上,另一个站在地上,两人合作,往复拉动大锯,开解木料。
难怪需要这么大的锯,它是两个人用的。
这是个力气活,两个木匠都**着上身,满头满身都是汗水。
箫空宁问,一天能开解几根原木,回答说两根。
旁边地上还放着一个大锯,萧空宁拿过来仔细看,锯条明显有敲打的痕迹,锯齿不那么规则整齐,明显是手工制作。这锯条是铁匠一锤一锤敲打出来的。打制这么大的一根锯条不知道要多少功夫啊,可现在只能是这样制作,现代里轧制钢板的设备眼下肯定不会有的。
因为没有现代那么好的钢材,每开解一块木板就要换锯。
一根原木可以开解五六块两寸厚的木板,再把这些厚木板码放成垛,立个牌子,写明这一垛木板堆放的日期。放在那里风吹日晒的,目的是去除水分自然干燥,顶部要覆盖席子防雨淋,需要的时候选干燥过的用。
看到这个过程就可以看出这里的木材不值钱了,其成本就是伐木、运输、破解、堆放。整个木材场没几个人,不过是防火而已,其实烧了也没什么,不值几个钱。它转化到每一支箭矢上的成本几乎等于零。
百姓的工匠是不能制作箭矢的,皇帝不放心。这就像现代私人企业不能生产机关枪大炮一样。
制造箭矢的作坊在军营里,叫匠户营,古代的军队都有这样的机构。匠户营需要的木材就是从木材场买来的。
现在就很清楚了,箭矢的高价值就是在匠户营内产生的。在匠户营里的工序中找出耗费人工的工序给予改进,就能降低箭矢的成本,提高工作效率就能多产出箭矢。
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木料场里拉来的厚木板还要再次破解,以得到制造箭杆的坯料。
匠户营拿到的是厚木板,匠人使用的也是框锯,只是尺寸小了,是常见的一个人操作的那种锯,很费力气费人工的。
箫空宁打算仿照现代的电动圆盘锯来提高这一工序的效率,同时节省了人工,也就降低了成本。
此时要设计圆盘锯需要解决三个问题:动力、传动和锯片。
动力上现在不会有电机、内燃机或者蒸汽机,现在的条件只能考虑水力、畜力和人力。
临近辽河倒是可以考虑水力。可是利用水力有两个不足:一是由于枯水季节水流量小,引水渠就会很长,可能要十几里,挖这么长的水渠就不划算了。二是冬季会结冰,水车就被冻住了。
可以考虑用畜力,就像是推磨那样转圈的拉,牲畜的拉力也够。可是破木料的噪音很大,会惊动牲畜,因此破木料的位置与牲畜需要一段距离,这就需要传动机构,导致圆盘锯的整体庞大,增加了制造难度和成本。即便如此锯木料的噪音还是难免惊动牲畜,容易发生事故。
其实人的力量也足够的,现在不就是工匠用手拉锯吗?圆盘锯也是锯木头,驱动圆盘锯的力量与手拿框锯的力量差不多。
使用人力做动力的优点是简化了圆盘锯,机构简单,设计和制造都容易。
定下方案,箫空宁就开始设计。
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制造旋转的锯片是个关键。
眼下的钢材倒是比较多,质量也有很大提高,这都得益于箫空宁的作用。他在冶铁上下功夫的目的是改进和增加铁制农具,以多打粮食,现在就有了选择好钢材的可能。
轧钢是没有的,只能一锤一锤地敲,然后用手工打磨使其平整光滑。
锯齿的牙是用凿子凿出来的。
预计这样做出来的园锯片会很粗糙,但是它只要能够切割木料,总比手锯强的多。使用圆盘锯不需要木匠的手艺,有力气就行,并且效率高。
箫空宁画出的动力锯的图是这样的:一根轴上装着圆锯片,轴的两端有摇把,可以两个人用手摇动,也可以脚踏。找两个壮汉做动力,只需要有力气不需要有木匠的手艺。
箫空宁知道,圆盘锯制造出来后还要实验着看,研制创新没有一次就成功的,总要反复实验修改。但是他也很有信心,因为后世里圆盘锯是成功的设备,总不至于推倒重来。
箫空宁画出图形来。他画的图不符合现代的制图标准,他唯一的标准是让工匠能看懂,能制造出实物来。
在实际画图中他又发现一个新问题:测量标准。
古代产品大多简单,一个工匠单打独斗。比如车轮车轴,都是一个匠人制作的,安装在一起没问题。
如果是一伙工匠造车轴,另一伙工匠造车轮,凑到一起就会出问题,这问题就是长度单位的标准化,此外还有测量工具。
比如测量一根轴的直径,直接用尺子量是量不准的,极简单的内外卡钳就能精确测量。我们就不具体描述了,毕竟不是写技术的书籍。
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在古代也是有长度、重量、容积等计量单位的,朝廷制造标准的尺、斤、斗等供全国各地官府参照执行,这就是度量衡的统一。
在现代这个统一是全球性的,有相关的国际机构制造这些标准件,比如米原件、千克原件等。古代的中国也不落后,这些概念都是有的,只不过名称不同。古代的统一标准是秦始皇做的,对此我们就不叙述了。
可是在执行过程中造成的误差比较大,一尺差几分,一斤差几钱,都觉得无所谓。可是用在精密制造上就会出问题,古人感觉不到是因为工业不够发达,制造技术还没到那个精密的程度。可是现在箫空宁就发现了,工匠们的尺太不标准,随便拿出两把尺来都会有差异。
此外还有测量单位,尺、寸、分还凑合,到了毫、厘则全无办法。
对此箫空宁有了新想法,他打算直接引用后世的公制单位,比如长度用“米”,重量用“公斤”。更主要的还是利于技术保密,外人听不懂自然就保密了。
这种单位制,仅限于这个匠户营,并且要求不能外传。
同样是为了保密,箫空宁把动力锯的试验制造放在一个孤立的院子里,这个院子在城外,但是不远,出城门就到了。他给这个院子起个名字,叫“宝钢院”,生产宝贵的工具嘛。
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他的弟弟格尔正是对新鲜事都好奇的年龄,他看到哥哥这些天经常出城,他也想跟着出去玩,于是就上了箫空宁的马车。
箫空宁很注意安全,或者说说惜命,他出城都是坐马车。虽然百姓看着前呼后拥的知道车里是贵人,但猜不到是谁。
箫空宁出了城,直奔宝钢院,院子里搭起了一个工棚,里边支起一个铁匠炉。
铁匠炉上的工匠当然是铁匠,可是还特意找来一个首饰匠人。因为箫空宁知道,此时打造首饰的都是能工巧匠,他们能做出很多奇奇怪怪的东西来,算是这个时代的工艺师吧。
最要紧的是锯片,它是整个工程的关键,没有合格的圆锯片其他的就不用考虑了。
箫空宁提供了图纸,画的非常标准,比这个时代的示意图强的多。虽然工匠们是头一次见到,但是一看就懂。尺寸都是按照箫空宁新规定的标准:米、厘米、毫米来标注。
看见留守大人来了,铁匠炉的头目赶紧过来问好伺候着。铁匠头也认识格尔,忙着向格尔行礼。
圆盘已经完工了,箫空宁拿起来仔细观看,格尔看着新奇,也是目不转睛的盯着看,时不时的还摸一摸。
圆盘直径有一尺半那么大,是手锤敲打出来的,可现在捶打的痕迹几乎看不到了,因为经过了打磨,平整光亮的像镜子一样。
这个时代里的镜子是铜制作的,一般很少有这么大的。工匠会制造铜镜当然就会打造这个圆盘,制造它们的过程几乎是一样的,只是材料不同。
圆盘中心部位是空的,是安装旋转轴承的位置。锯齿部分不太均匀,不用测量,一眼就能看出来,是手工雕凿的。
未完待续。
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