七月二十日,清晨。
南溪一處水流落差較大的岸邊,一道水輪正在水力的驅動下緩緩轉動著。
路易斯帶著兩名木匠扛著一個長方體的風箱過來。
「大人!」
卡洛早已在這等候多時,連忙上前迎接,但是眼睛時不時地瞟向那個木箱。
他實在太想知道領主大人如何解決風箱的諸多問題的。
路易斯沒有第一時間介紹身後的木箱,而是徑直地走向水輪處,仔細觀察。
水輪的大小僅有一人高,看樣子卡洛也是抱著謹慎的心態試做。
此刻水流正從水輪底部湧入輪緣的水槽,依靠水流的衝擊力推動輪子旋轉。
卡洛在一旁解釋道:「大人,這套簡易的水輪在前天就製作好了,我運行時發現了問題,並改進了一下。」
路易斯指著單獨被鐵皮包裹的軸承,說道:「是那裡吧。」
水輪需要在水流的巨大推力和負載的阻力下持續旋轉。
因此整個水輪和傳動系統的重量和扭力都集中在軸端。
這將會帶來巨大的摩擦與壓力,並迅速磨壞接觸面。
卡洛本想要解釋一二,結果聽到領主大人直接指出問題後,直接閉上了嘴巴。
他頓時明白領主大人並非什麼都不懂,更多的是在培養他。
路易斯笑了笑,看向水輪連接岸邊的軸承,隨後向後擺了擺手。
兩名工匠立即上前安裝風箱與水輪傳動系統。
卡洛看著木匠拿出早已準備好的寬大木盤卡在主軸上,隨後把一個木柄安裝在木盤邊緣處鑿出的圓形孔洞中。
緊接著,木柄另一端連接風箱的拉杆,隨後那熟悉的呼呼聲在卡洛的耳邊響起。
他連忙跑到木製風箱附近,把手放在底下的出氣口。
氣流連續、穩定且強勁地輸出。
卡洛立即看向路易斯的方向,難以置信地喊道:「領主大人,您這是怎麼辦到的?!」
要是在冶煉時候有這麼穩定的風量,他產鐵的效率還能再提高一成!
路易斯來到卡洛的身邊,看著他那震驚的表情,笑道:「這叫雙動式活塞風箱。」
「風箱的核心秘密在於活塞的每一次往復運動,都能同時從後方吸氣並向前方壓氣,實現不間斷送風。」
說罷,路易斯讓木匠把傳動系統卸了下來,並把活塞風箱的正面拆開,讓卡洛仔細觀摩。
只見長方體的木箱中間是一個橫板,橫板邊緣包裹著皮革還有浸過油的麻絲。
底部是一個木板小隔間,把箱體分為上下兩個部分,而木板兩側都有一個孔洞,孔洞貫穿上下的空間。
路易斯伸手推拉了一下活塞,指著風箱兩側內部的單向氣閥解釋道:
「活塞擠壓氣缸前部的空氣,前出氣閥打開,空氣被壓入通往爐膛的出風口。」
「此時活塞同時讓出氣缸後部的空間形成負壓,後進氣閥打開,吸入新鮮空氣。」
「一次推進,同時完成前部排氣和後部吸氣。」
「拉回的原理也是一樣,不論前進還是後退,總有一側在排氣,另一側在吸氣。」
「兩股氣流通過底部的木板小隔間後,經過出風口處的閥門吹出。」
「最關鍵的是……」
路易斯本想多解釋些,卻看到卡洛那逐漸迷茫的眼睛,便慢慢停下了話頭。
想要理解這套機制,就得先理解空氣是一種流體,會從高壓區流向低壓區。
還得理解容積與壓力關係,活塞的作用就是壓縮氣缸內的空氣容積,從而使其壓力飆升,強行將空氣壓入壓力較低的爐膛。
這些技術知識對於卡洛來說,還是太超前了。
但是沒關係,會用就行。
路易斯站起身,對著卡洛說道:「這個風箱以後就是你的了,可以拿回去好好研究,有什麼不懂的可以來問我。」
卡洛的眼睛瞬間一亮,死死地抱住這台活塞風箱,口中喊道:「多謝領主大人!」
路易斯有些好笑地看著,隨後指揮木匠在主軸上開始安裝木製凸輪,也就是一個非圓形的隆起塊
並且用一根長長的木錘架在凸輪前面的堅固支點上,構成一個巨大的槓桿。
當凸輪頂起錘尾,依託槓桿原理,錘頭那端就被高高抬起。
見此,卡洛瞪大了眼睛,張大了嘴巴,就這麼直愣愣地看著凸輪轉過,錘尾失去支撐。
錘頭在自身重力作用下,沿著弧形軌跡加速落下,猛烈擊打在土地上。
啪的一聲。
聽到這有力的撞擊,他瞬間聯想到了平時鐵礦冶煉過後要進行的工序——鍛打。
「領主大人!這……這……!」卡洛直接語無倫次,說不出完整的話來。
水輪驅動的這套裝置竟然可以同時驅動活塞風箱,還能進行鍛打。
這代表著鐵匠最耗體力的工序被水力替代了,他只用負責冶煉就行。
原來領主大人當初說的五百公斤生鐵不是誇張,而是現實!
路易斯看到卡洛誇張的表情,心中一樂。
水力能替代人力的地方可多了。
磨坊,鼓風、鍛打、還有切割木板,只要是單調往復的動作它都能替代。
不過可惜的是,他手下並沒有能吃透這原理,並搭建出水力建築的工程師。
在路易斯的心中,能理解這樣的原理,已經是這個時代的高級人才了。
好在,他正在培養這樣的人才。
路易斯來到卡洛的面前,平靜地問道:「是不是很像魔法?但是一眼看過去卻能理解一點?」
卡洛拼命點頭迎合,眼巴巴地看著領主大人,等待著講解。
可路易斯並沒有如卡洛的期望一樣對他解惑,而是開口問道:「你教的學徒現在能單獨打造鐵器嗎?」
卡洛愣了一下,隨後答道:「大人,有幾個可以。」
路易斯微微頷首,吩咐道:「那你儘快把完整技藝交給他們,後面關於水力的建築需要你建造。」
卡洛瞬間驚得要跳起來,快速說道:「大人,我只是個鐵匠,我不會搭設建築。」
「你不能永遠是一名鐵匠,卡洛。」路易斯語重心長,同時指向緩緩轉動的水輪,「別和我說你看不懂這裡面的變革與進步,到時候你還想做一名默默無聞、甚至被人誣陷的鐵匠嗎?」
卡洛聽到誣陷這兩個字,內心瞬間刺痛起來,斬釘截鐵道:「當然不。」
路易斯淡淡地說道:「那就好,五天後的耐火磚也該出窯了,在這期間,你把現場的水輪完善一下,我要看到你把它們利用起來。」
「還有,那一枚銀幣我已經準備好了。」
卡洛瞬間士氣大增,大聲喊道:「明白!領主大人!」