木制品的好处（2/2）

至于那台用于制造齿轮的简易铣床，范东来等人早已设计完毕，目前已交给铁厂去铸造相关的零件去了，当然，加工齿轮所用到的铣刀自然也需要准备上几十把。

就在几人刚刚完成新车床的设计之时，郑永江也正好将蒸汽机的模型做好，李不伟大概看了一下，只见这个模型的每个运动件的表面已修整得十分光滑，活塞与汽缸间的滑动极为顺畅，而曲柄连杆机构也能够良好转动，李不伟看得大喜，当时便又有些等不及，将范东来、史可等人召集起来，准备开始蒸汽机的设计了。众人到齐之后，李不伟拿出郑永江制作的蒸汽机模型，将其原理大概说了一下，又详细讲了各个阀门的开关时机，活塞位置如何与阀门的开关相配合，直线运动如何转化为圆周运动，以及飞轮的作用等等。这几名学者不愧为李不伟**出来的高才生，马上便明白了蒸汽机的工作原理，一时间都是激动万分，显然没想到如此简单的机构便可以实现持续的动力输出。待众人平静下来之后，李不伟又道：“其实眼前这只是个模型，真正要开始制作的话，还要进行更为详细的参数设定，如今第二代车床刚刚设计完毕，本来是该休息几天的，但这蒸汽机的重要性众位也必定清楚得很，因此我才又将众位请了过来，便是要商议一下，如何能将这机器设计得更好一些。”

其实，众学者刚刚参与了新车床的设计，虽然经过五六天的工作已有些劳累，但如今既然有了蒸汽机种极为不可思议的动力机械，众学者又哪能按奈得住，当下便开始讨论起来，这一讨论又是连续五天，终于拿出了最佳方案。

的设计中，蒸汽在活塞的一端膨胀做功时，活塞会被推向另一边，当活塞处于最大行程时，会打开一个排汽阀门，膨胀的蒸汽通过这个阀门流入排汽管道，然后进入汽缸外面的容器中进行冷却，便形成了真空负压，形成一种将活塞往回吸的力，而此时活塞的另一端又有蒸汽进入，产生了推力，如此一来活塞便由两端同进作用以保持往复运动，而且蒸汽又可以回收再利用，同时由于蒸汽机与管线都采用了保温处理，热力损耗也可以大大减少。与此同时，李不伟还加入了瓦特后来的一些明，如离心式、压力计、节流阀等装置，通过这些装置可以调整蒸汽机的压力，从而达到控制转的目的，只是因为当时材料与工艺的限制，这些装置做得都极为粗糙，甚至已被改得面目全非，但好在还能凑合着使用。

其实李不伟自己也不知道，他与众学者所设计出来的蒸汽机，已比原历史十八世纪的蒸汽机都要先进上许多，虽然这台蒸汽机只用了三天进行设计，但李不伟早已参考了后世几百年的蒸汽机展史，况且连他自己也不知道，目前大宋学者的机械设计水平已出瓦特当年甚多了。

蒸汽机还有一个重要的部分就是锅炉。几人综合考虑了目前的情况，最后决定采用铜合金来铸造锅炉。李不伟原本想经过复杂的设计，造出一台最为高效的锅炉，因此他在设计时进行了大量的计算，锅炉采用三节制造，两端是半球型，中间是圆桶型，内置加强筋，采用法兰盘进行连接。因为锅炉是垂直安装，因此还要考虑支架，吊耳等设计，但刚刚进行了不久，李不伟马上现自己的这种计算方法太过复杂，采用弹性力学有限元的分析方法最终要求解几个个高元高次的微分方程，因此他马上又换为严格的材料力学计算公式，却现其中不仅牵涉到复杂应力计算，更有一些地方涉及到了静不定的问题，后来干脆按最基本的力学方法进行了分析，考虑了一些温度的影响，便拿出了炉体的设计方案。这个锅炉设由两个阀门控制进水，进水时先开第一个阀门，等到进水完毕后，关闭第一个阀门，打开批二个阀门，便能保证无需停机也能加水。另有一个外置的蒸汽回收装置，一个出汽口，并有一个椭圆型的顶盖从内部盖上。为了安全起见，几人又设计了放气阀，与气压计相互联动。

等到全部设计完成之后，几人都已疲倦不堪，李不伟决定要好好睡上两天。他喜滋滋地回到家中之后，正准备将此事与周依依细说一番，却在各个房间遍寻不见。李不伟此时满脑子兴奋，又找不到人分享心中的喜悦，一时有些憋得慌。待问了院子里几个小丫鬟之后，才知道周依依与香儿正在后院。

李不伟急忙跑向后院，却见周依依与香儿正在那里摆弄水稻苗。本来水稻种子要经过半年的休眠期才能芽，但李不伟当时存了侥幸心理，心想这批新式稻种说不定不需要休眠便可芽，再看周依依与香儿二人也跃跃欲试，便取了极少的一部分留了下来，其它的都由史红袖带回去保存起来。后来，李不伟大失所望，这些没有经过休眠的稻种芽率极低，但好歹也有极少部分了芽，因此周依依与香儿又在后园中将这批稻苗栽了下去。

到两个小姑娘光着脚在地里忙来忙去，李不伟远远地笑道：“快忙完了么？我有大好消息要告诉你们。”周依依此时正低头忙碌，听到李不伟声音便抬起头来，又听说他有好消息相告，马上光着脚跑了出来问道：“我忙完了，什么好消息啊？快说来听听。”李不伟此时正站在一条石子铺成的，周依依刚一踏了上来，突然‘哎呀’一声惊呼。原来这路面上的小石子有些过于尖锐，周依依光着脚站上去竟然有些无法忍受，此时已蹲了下来用手借力。李不伟见状忙走上前去，笑道：“怎么连鞋也不穿就跑上来了。”周依依看到李不伟走近，忽然跳在李不伟的鞋上，笑道：“有你的鞋就行了，俩人穿一双鞋也还不错。”李不伟看她站了上来，正好面对着自己，却又好像害怕跌了下去，将自己的腰抱得紧紧的。此时香儿尚且在场，李不伟忽然觉得有些不好意思，低声笑道：“快下来吧，香儿看着呢。”如此说着，李不伟又转头向香儿道：“香儿你也快忙完了么？”

话音刚落，李不伟已现香儿神情有异，此时正呆呆地看着自己与周依依，对方才的话语充耳不闻，显然是在想着心事。又过了片刻，香儿忽然也意识到自己有些失态，茫然地‘哦’了一声，脸上一红，又低头道：“我还要忙一会儿，你与依依姐姐先说话吧，我马上就来。”周依依又笑着闹了一会，这才穿上鞋，此时香儿也已忙完，笑盈盈地走了前来问道：“有什么好消息啊？”说着，已是迅地穿好了鞋。

李不伟忙将今日之事大概说了一下，二女听了之后均是满脸喜色，但李不伟却明显感觉出她们关心的并不是实验室如何，造出蒸汽机又能如何，又或是朝庭到底出了多少钱，更不在乎有了钱能解决什么问题，这两位姑娘之所以如此高兴，完全是因为自己今日解决了困忧已久的难题。

着眼前这两位朝夕相处小姑娘，李不伟忽然觉得有些歉意。心想这几个月以来我虽然一直在忙碌，但依依与香儿却也一直没有闲过，不仅如此，我甚还给了她们安排了诸多繁重的任务，但她们二人却无半句怨言，这份情意又如何能算得清楚？李不伟一时不知说些什么才好，只觉得自己欠她们实在太多，他想了半天也不知道如何才能有所补偿，忽然道：“过几天咱们放松一下心情，出外游玩一次吧！”

注：文中所述的木头加工方法是作者自己想出来的，但应该是可行的。而且木制摆钟对齿轮要求不高从理论上也是对的。不过关于重物卷动转轴，是作者自己想出来的，应该可行。）