第55章 滾珠軸承
- 明末崛起,從邊軍開始
- 干飯忠實者
- 2859字
- 2023-10-22 15:25:06
王初仁來到木工作坊視察蘭州大水車和四輪馬車進度,見到王初仁到來,木匠作坊負責人劉富貴趕忙迎接道:“大人所來有何吩咐”?
王初仁邊走邊道:“不為什么事,只是來看一下你們的進度如何了,有什么困難不”?
劉富貴有些得意地道:“大人,四輪馬車我們已經試制了一輛,一匹馬拉一輛馬車載重四五千斤不成問題,只是......。”
看著劉富貴猶猶豫豫的,王初仁當即道:“有什么直接說出來,不要吞吞吐吐,藏在心里是解決不了的。”
劉富貴聽了王初仁的話道:“大人,四輪馬車雖然載重量大大增加,但是車軸與框架之見因為載重量的增加,損耗度大大增加,導致車軸壽命減少,蘭州大水車也會面臨這個問題。”
王初仁聽了之后暗想道:“這其實就是摩擦力的問題,這個時代沒有滾珠軸承,確實會有這個問題,這個怎么解決呢。”王初仁陷入了沉思。
看到王初仁在想什么,劉富貴也不敢吱聲。
王初仁突然想到后世看過一本建國初期建設的書籍,開頭有一句民謠這樣寫著:“昨天車水四人搖,累得汗珠往下澆,腿痛腰酸出水少,急的社員咕咕叫;今日車水輕飄飄,一人操作多逍遙,水頭大來效率高,車的社員哈哈笑。”
這幾句民謠清晰體現了使用滾珠軸承前后的變化。
這種滾珠軸承制造原料不僅能用熟鐵制造,而且還能創造性的用生鐵澆鑄,工藝簡單,經過悶過熱處理之后每分鐘可以承受200-400轉速。成品能廣泛用于水車、鼓風機、車輪、各種機械設備,能讓各種機械設備減少摩擦,生產效率大大增加,對于今后各種工業設備使用有巨大的推進作用。
王初仁當即叫來李大牛、劉金錘和吳鐵昊三個經驗豐富的鐵匠,向他們簡單陳述講解了制造滾珠軸承的關鍵方法,并且親自現場指導,畢竟自己也是后世的煉鋼廠的中級工程師。
內圈、外圈、滾珠是組成一個滾珠軸承的基本構建,此外還需要一個花架子將滾珠相互隔開,使所有滾珠不致擁擠在一起。
王初仁指揮幾個鐵匠用鐵做成沙心模子后,再用細沙做成沙心子,經烤干后放在澆鑄模子里倒成軸承內圈、外圈。這一步說起來簡單,可是真正做起來耗費了幾個人大半天功夫才做了5套內外圈。
模具做好之后,幾個人來到一個小型煉鐵爐旁邊將融化的生鐵水倒進沙心。
同時,王初仁指揮人員建造了一個簡單小悶爐,爐高60厘米,內徑45厘米;一個磚砌體,二道爐條,爐條上下間隔15厘米,二道爐門。10斤鉛粉罐兩個,將鉛粉罐放在上面一道爐條之上。
再將焦炭沫、木炭沫、石灰混合制成拌合劑。
這些工作準備完成之后,將拌合劑和冷卻之后的內外圈鑄件分層放進去,經過加熱和保溫再取出冷凍,白口鐵就變成了灰鑄鐵。
此時的內外圈鑄件還比較粗糙,還需要進行磨光,這樣才能減少摩擦。
每罐能夠裝60套內外圈,悶火時間為2天一爐。
內外圈制造完成之后,接下來就是滾珠的制造方法。
王初仁吩咐李大牛將熟鐵打造成8毫米直徑的鐵條,再將鋼鐵截斷成6毫米左右,做成2分直徑滾珠。
接下來對粗制品滾珠進行回火,首先準備一個小火爐,再準備高18厘米,直徑7厘米的鐵桶兩個。將木炭沫,青石、咸面子混合后與粗制品滾珠一起放入鐵桶。每次每罐2分滾珠可放約1300個。加熱4小時就能完成回火。
將一塊高價買來的蘇鋼制造成鋼墊,鋼墊上挖或者鉆一個半圓,磨光;再將一個蘇鋼制造成的小鐵柱頂端也鉆一個半圓,這樣就合成了整圓。
再將粗制品滾珠放在蘇鋼墊子的半圓上,用小鐵柱有半圓的一端頂住粗制品滾珠,然后再上面用鐵錘猛砸,相當于沖模,一人一天可以砸200個左右。滾珠成品基本上成型了。
接下來進行篩選,把一塊2.5厘米厚的鐵板鉆眼成篩,眼孔根據珠子大小而定其直徑,必須準確,這個工作交給了經驗老道的劉金錘。劉金錘沒有讓王初仁失望,制作出來的篩子就像后世車床加工的一樣。
將滾珠放在篩子上面用手搖動,漏下的珠子就是合格的,沒有漏下的還需要再次沖模。
把篩選合格的滾珠進行初磨,初磨后的滾珠進行淬火,將滾珠和配好的木炭沫、石灰石、食堿等材料拌勻后,一層拌合劑、一層滾珠,放在小鐵桶內,為了避免彈回進入桶內,用砂漿桶口封閉,中間插一根小鐵棍作試驗滾珠硬度標準用。然后連桶一起放入爐內加熱約4小時,將小鐵棍抽出放入冷水內,如果能砸斷則表面滾珠已經達到硬度要求。最后鉗處鐵桶把已經燒好的滾珠倒入冷水內淬火。
將淬火完畢的滾珠進行精磨之后,成品滾珠就制造完成了。
至于打磨設備,王初仁吩咐石匠開鑿一個特殊的磨盤,上下兩個石盤都有10道同心的環形凹槽。又去采石場收集了幾百斤的粗花崗巖石粉和細花崗巖石粉。
打磨滾珠的磨盤也建造在水車旁邊,石匠們費了好大的力氣才將石磨盤安裝完畢。
王初仁將滾珠放在石磨盤的凹槽里,再放入花崗巖粗石粉,石磨盤在水車的帶動下不斷地轉動,粗磨大約2個時辰之后,王初仁對粗磨的滾珠進行篩選,比較光亮圓滑的就是合格產品,反之則繼續粗磨。
至于精磨,王初仁讓人將牛骨放在鍋中熬制幾個時辰得到一些骨膠,再找來一些精致地棉布。將70度左右的骨膠均勻地涂抹在長方形的棉布上,再將篩選的細花崗巖石粉灑在涂有骨膠的棉布上,冷卻之后,花崗巖細石粉就被牢牢地粘在棉布上了,這樣一塊原始砂紙就制作出來了。砂紙還可以根據石粉的粗細分為細、中、粗三種規格的砂紙。
王初仁讓鐵匠將做好的粗、中、細三種砂紙對滾珠和軸承內外圈進行打磨。
最后就是花架子的制造(保持器),原料用0.6厘米道0.8厘米厚的鐵皮制作。將鐵皮截剪成軸承所需的規格尺度。用一根軸承內外圈大小的中空圓柱沖壓成粗制品的花架子。
將粗制品花架子放在鐵匠制作的花架模上用鐵錘敲擊壓成花架子,再用鉆子按照規格進行等距打眼。
內外圈、滾珠、花架子全部制作完成,最后一步就是裝配。
鐵匠將外圈側起,再把滾珠放在外圈內,最后把內圈放進外圈內使滾珠賽凱即不會掉了;隨即把花架子放在模子上然后把上好的滾珠軸承也套在模子上,將滾珠搬進花槽內,上面再放一個花架子,使上下花架子眼一個對一個,再用尖嘴鉗夾住小鉚釘,分別分入眼內。
鉚釘上好之后,放在鉚釘模子上,上下用沖子錘緊,一個滾珠軸承就制造成功了。
王初仁將潤滑油滴入裝配好的滾珠軸承,一手捏住內圈,另一只手轉動軸承的外圈,外圈飛快的轉了起來。
李大牛、劉金錘、劉富貴等人看到制造出來的滾珠軸承大喊稱奇,對王初仁一臉崇拜地道:“大人,有了這個東西,咋們的馬車會更省力,跑得更快,水車也會轉的更快更省力。”
王初仁笑了笑暗道:“這是利用現有的技術能制造出的滾珠軸承,耐用性和高速性肯定是比不上后世的不銹鋼制造的滾珠軸承,在這個時代光是想出這個東西都很不容易了,還不用說造出來,很具有劃時代意義了。”
王初仁打算將滾珠軸承用在石碾作坊、水車、鼓風機、四輪馬車、攪拌機等各種器械設備之上,能大大提高生產效率,減小磨損,減輕動力源的負載。
王初仁當下又道:“整個制造過程必須保密,砂紙也一樣。”這個時代沒有砂紙,木匠、油漆匠要給家具拋光時通常用銼草或者青磚粉。筆筒草即木賊、千峰草,是木賊科植物木賊的全草。該品古人用于木器加工。《綱目》云:“此草有節,而糙澀,治木骨者,用之磋擦則光凈,猶云木之賊也。“故云木賊草,亦稱銼草、擦草。節節草、節骨草、無心草、筆頭草、筆管草等,均以形態得名。
今后將砂紙推廣出去,木匠喜歡上了砂紙,賣砂紙都是一大筆收入。