這段時間楊爍一直在準備材料,幾十個鐵匠一同打造,報廢了不知道多少東西。
哪怕是到了今天,楊爍也不覺得自己準備好,畢竟,人類幾千年時間才邁出這一步,他才來到原始世界不到十年時間。
沒錯,他準備啟動第一次工業革命了。
現代社會的第一次工業革命以蒸汽機的誕生為標誌,而楊爍要搞的,就是蒸汽機。
對於一個理科學霸來講,蒸汽機的簡易構造楊爍早已爛熟於心了,但是想要做出能運用到生活中的模型,還差得遠。
“蒸汽機構造,燃燒室,蒸汽室,滑閥室,氣缸,連杆,曲柄,偏心輪,飛輪,加上中間的活塞和其他連杆,沒有彆的東西了。”
楊爍一點點畫出圖紙,總共十幾個零部件,構成了人類有史以來最偉大的發明之一。
蒸汽機的工作原理是將蒸汽的能量轉換為機械功的往複式動力機械。
蒸汽鍋爐中的水沸騰為蒸汽,蒸汽被送到汽缸,經主汽閥和節流閥進入滑閥室,受滑閥控製交替地進入汽缸的左側或右側,推動活塞運動,蒸汽機直接將活塞的上下運動轉化為船軸的旋轉運動。
就這麼簡單,甚至很多自認為動手能力很強的人,可以自己搞一台蒸汽機出來,但是彆忘了,這裡是原始世界。
所有的東西都需要部落工匠手工打造出來,一些無關緊要的地方,都非常容易鍛造,但是,部落並沒有焊接技術,蒸汽機的核心部位,隻能使用特殊方法打造。
蒸汽機的飛輪,偏心輪,連杆,曲柄還有活塞全都使用銅礦打造了出來,但是燃燒室,蒸汽室,滑閥室還有活塞所在的地方,全都沒有完成。
從燃燒室開始,一直到活塞這裡,所有部件全都要承受高溫高壓,一般的鑄造方法,根本達不到要求。
隻有高溫高壓蒸汽,才能帶動活塞運動,最終把熱能轉變成機械能,如果材料和設備支撐不住,那麼這一切就白費了。
這幾個艙室,楊爍儘可能地使用澆築方法完成,燃燒室使用了兩片胳膊厚的銅板拚接,為此,楊爍專門設計出一個噴槍。
原本的鐵匠火爐被他整個用磚頭封了起來,側麵改成一個風道,一邊是鼓風機吹入,這邊直接向外吹出。
鼓風機的風裹挾著爐火從這邊咆哮出來,十幾個工匠則用腳手架掛起兩片銅板,把拚接處正對著風口。
咆哮的爐火噴灑在接縫處,逐漸把銅板燒得通紅,工匠們拿著錘子,叮叮咣咣把銅板捶打在一起。
這是一個絕對費時費力的工作,兩片銅板被逐漸砸成一個整體,還沒有冷卻,旁邊的工匠又往接縫處潑灑銅水,飛濺的銅水在叮叮咣咣的聲音中又被砸入銅板,任何一絲縫隙都不會留下。
燃燒室耗費了三個月的時間才徹底打造完成,胳膊厚的銅板組成了一個兩米直徑的巨大圓形燃燒室,燃燒室上方,一根銅管延伸出去,而這樣的燃燒室,一共有四個。
上方的銅管就是高壓蒸汽送出的地方,燃燒室上,還有一個管,這是加水的地方。
而無論是紐科門蒸汽機,還是早期的瓦特蒸汽機,都不是蒸汽推動的,而是用大氣壓。
紐科門蒸汽機其原理是,打開蒸汽閥門,蒸汽進入汽缸,然後關閉蒸汽閥門,打開冷水閥門,冷水進入汽缸,汽缸裡的蒸汽遇冷凝結,形成真空,大氣壓,推動汽缸,提起杠杆,完成一個衝程。
因為冷水直接流入汽缸,每一次重啟都要對汽缸重新加熱,所以熱效率非常低。
無論是瓦特蒸汽機,還是紐科門蒸汽機,他們用的都是低壓鍋爐,就像一個大水壺一樣,隻有每平方厘米幾千克,為了滿足較大的供氣,必需要多個低壓鍋爐串聯使用,效率低下。
而這幾個燃燒室,就是楊爍準備用來串聯的使用的。
除了效率低下,想要給燃燒室加水還是個非常困難的事情,燃燒室中的溫度非常高,哪怕是關閉蒸汽室的閥門,也需要放空高壓蒸汽,注水後再加熱升溫生壓,效率低的恐怖。
不過,相比較最早的蒸汽機,楊爍現在算是站在巨人肩膀上搞開發。
多個鍋爐串聯使用,增加蒸汽壓強,後麵使用滑閥室分流高壓蒸汽,讓蒸汽的做功瞬間翻了一倍,前麵是紐可門蒸汽機原理,後麵是瓦特蒸汽機改進,兩個結合,反正能用就行。
而且,現在部落最不缺的就是資源,隨著煤炭開采的進行,煤礦的儲量也越來越恐怖,整個原始世界從來就沒有生物學會利用這種資源,老祖宗的所有資源,全都留給楊爍了。
四個巨大燃燒室,上方是加水的鍋爐,下方則是填充燃煤的地方,每個鍋爐都通過管道相連,管道中間,則是楊爍設計的球閥。
四個鍋爐,加上十幾個球閥,花費了部落工人們半年時間,這也是楊爍懶得理會食人族挑釁的原因。
剩下的滑閥室和活塞室的打造,仍然耗儘心力,尤其是滑閥室和活塞室的連接,四個通道,兩個活塞,加上後麵的連杆,僅僅是調試連杆,讓滑閥室把蒸汽正確分到活塞室的兩端,楊爍就花費了一個月時間。
不過好在,最終,楊爍改進的聯合蒸汽機最終成功組裝了。
整個蒸汽機占地十幾個平方,四個巨大的燃燒室串聯成一排,所有蒸汽都彙集到一根銅管中,最後注入滑閥室。
經過連杆調節的滑閥,和下方活塞的運動方向剛好相反,分離出來的蒸汽左右噴出,推動活塞往返運動,帶動後方的偏心輪和飛輪,形成巨大的轉動慣性,而這慣性,就是做出來的功。
無論是想要它乾什麼,隻需要在外麵接上相應的東西,就能代替人力,生生不絕。
今天,是蒸汽機第一次正式點火的日子,整個原始部落的所有高層,全都來到了南荒,見證這曆史性的一刻。
本就擁擠的部落,此刻已經人山人海,但是,最中心卻無人敢踏足,蒸汽機仿佛一個巨大的怪獸,趴在部落廣場上,靜靜等待著蘇醒的那一刻。
楊爍緩緩走上前,環視了一下周圍的人群,高聲怒吼,
“點火!!!”