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第240章 水压机原理

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胡湘不在山上的这段时间,已经制作出来了,一台实用的蒸汽机。

这台蒸汽机是这样的,一个密闭的锅炉,是用铸铁铸造的,高压蒸汽通过铁管和气缸边的滑阀配气机构相通,气缸中间出来活塞杆,和曲柄连接,推动飞轮轴旋转。飞轮因为惯性大,可以起到稳定转速的作用。

在锅炉上还安装安全阀门,利用杠杠原理,当锅炉压力过大时候,超过阀盘一定的压力,则阀门打开,高压蒸汽溢出,内部压力降低,阀盘又落下。可以调节锅炉压力。

这个安全阀也可看做是重锤安全阀,

在滑阀配气前面的蒸汽管,还有个节气阀,可以调节进入滑阀的高压蒸汽量,相当于汽车的油门了。

活塞和气缸的密封,是在活塞中间套了铜环,因为铜比铁软,铜环磨损了,可以更换。

气缸两端缝隙的密封是灌的锡,以后想打开气缸盖维修,可以加热让锡融化,因为锡的熔点很低。

制作出来蒸汽机先应用在山上炼铁的鼓风机上,这蒸汽机提供的动力和3个人脚蹬的力差不多,但炼铁时候,人要是一直脚蹬,肯定受不了,但蒸汽机可以,不知疲倦的工作下去。

当蒸汽机制作出来后,在鼓风机上应用时候,山上好多人,都去观看了,对这个吃煤,就能带动飞轮旋转的事物,都感到惊奇。

其实感到惊奇,但也理解,因为是蒸汽给活塞施压压力,让活塞运动的,也不是什么高深的原理,都是肉眼可见的物理现象。

真正不好理解是电,那种摸不着看不见的物理现象。

还有蒸汽的压力,也不是很大,但因为气缸内活塞圆面积的增大,所以蒸汽机的输出动力也还可以。

在蒸汽压力不变的条件下,如果气缸圆面积在大一倍,则活塞的推力也会增加一倍。

所以蒸汽机效率和动力要想提高,

一是增加高压蒸汽的压力,但如果太大了,则有锅炉会有爆炸的危险,当然如果蒸汽压力大了,则接口处,和气缸内,泄露也会加大。在目前机械加工精度不高,和锅炉,铁管材料还不过关的情况下,还不宜增加蒸汽压力。

二是增加锅炉容量,和气缸的直径,锅炉容量增加是为了提高蒸汽供应量,气缸的直径增加是为了增加受力面积,

目前制作出来的蒸汽机,先在鼓风机上应用吧,在制作出来,可以用以磨面了,现在磨面都还都是靠人或者牲畜推动石磨,这可是浪费了好多人力和牲畜力。

先在鼓风机和磨面应用,根据出现的问题在持续的改进,这也是胡湘给机械坊提出的要求,要不断的改进,不要满足于现状。

胡湘给研究蒸汽机组,提出的要求是,蒸汽机要放在一个四轮车上,产生的动力要能推动四轮车前进。要能达到这样,那蒸汽机的效率也算可以了。

这天中午,胡湘和卢敏,吃完饭,在闲聊。

“那蒸汽机真的能安装在四轮的车上,行走吗?”卢敏疑惑的问胡湘。

“当然能了,只要这蒸汽机制作的特别精巧,就可以带动马车行走了,”胡湘道。

“那还怎么加石碳,”卢敏道。

“在车上加,那个锅炉,和煤炭都在车上,人在车上加,”胡湘道。

“那个锅炉,不会把车压坏吗?”卢敏说道。

现在胡湘真不知道怎么解释,因为现在的锅炉,飞轮,都比较大,现在的马车,根本承受不了它的重量。

“到时候制作出来,你就知道了,”胡湘说道。

“制作出来,我也不坐,你看它又是黑烟,又是白烟的,还刺耳响,哪有坐马车舒服,”卢敏笑说道。

胡湘和卢敏在谈笑的时候,胡亮和胡贵明来到胡湘院里。

“三少爷,我在实验室,根据蒸汽机想到一个增加力量的方式,”胡贵明说道。

“哦,怎么增加力量,”胡湘感兴趣道。

“是这样的少爷,在U型管里面,我给一端水施加压力,另一端水,就升高,如果这边的管很细,但施加同样的力,也能让这另一端水升高同样高的位置,我也是根据那个蒸汽机受到的启发,铁管里面的压力和气缸的压力都是一样的,但气缸能产生很大的力,··如果铁管里面是水,给水施加压力,到气缸里面,是不是也能产生很大的推力,”胡贵明道。

胡湘听到胡贵明的话,头脑豁然开朗了。

高中物理就学过,压强和压力的关系,液体都有这个特性,给液体施加压力,一定的压强,则液体各个方向,压强是一样的,如果面积增大,则压力增大。

后世的千斤顶,和液压机,水压机,就是利用这个原理。

也就是帕斯卡原理:

法国帕斯卡在1653年提出的,是流体力学的一条定律,不可压缩静止流体中任何一点受外力产生压强增值后,此压强值瞬时时间传至静止流体各点。

知道这个定律很重要的,尤其在锻造行业中的万吨水压机,可不是用万吨的水,提供的重力,来锻压金属锻件的。是根据这个帕斯卡原理制作的。

要是有水压机,靠它的巨大的压力,就可以切,锻压,挤压金属件了。

“哈哈!你的想法不错,是能提高压力,而且是巨大的压力,”胡湘笑说道。

胡湘想,制作水压机,或者液压机,关键部件也是气缸,如今大点的气缸能制作了,则压力机,也能制作出来了,先制作水压的。

“真的吗!三少爷,”胡亮说道。

“是的,走,我们到机械坊,”胡湘说道。

于是,胡湘,胡亮,胡贵明来到机械坊。

胡湘把制作水压机事,给鲁铁匠,李铁锁说了下。

“少爷,我明白了这水压机怎么回事了,要是两边面积不一样,相差一百倍,那就能把力量扩大一百倍,”李铁锁道。

“是这样的,面积差的越大,则提供的力越大,可比杠杠那样方式加大力好多了,”胡湘道。

“我马上开始研制,在制成出来气缸,就用于水压机的研制,现在我们太需要,能把金属板直接切断的设备了,”李铁锁道。

“有了它,就可以,也能一下就把铁棒压成铁板了,那制作枪管就快了,”鲁铁匠道。

又谈聊会,胡湘对李铁锁道:“你们机械坊的车床,钻床,加工性能还需要提高,”

“是的,少爷,现在机床的丝杠,比以前好多了,螺纹制作比也比以前好多了,”李铁锁道。

车床上刀具,要想实现精度加工,这刀具的进给运动,和刀具夹紧固定装置特别重要。各种丝杠能实现刀具的进给运动,有了好的螺栓才能更好的夹紧,固定刀具和加工件。

胡湘于是来到安装丝杠的那台车床前面。

通过李铁锁的介绍,丝杠制作先在青铜棒上面刻矩形的螺旋线,这是公螺纹,然后把公螺丝用翻砂制作胚模,把加热青铜液体浇筑到胚模,母螺纹就制作出来,不过还需要打磨,才能公母螺纹配合良好。

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