结合女工的描述,再加上未来记忆的点滴,朱文奎在脑中整理出了蒸汽纺织机的运行模式。
按照基本机械结构来说。
蒸汽纺织机由动力系统、传动系统和纺织执行机构组成。
但怎样的机械结构,才能达到替代人力纺织机的效果呢?
这不是光用头脑去想就能得出的。
他让工匠做出了人力纺织机来参考。
并且让精通纺织的宫女们来操作,他在旁边观摩了解。
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皇宫一处房间中,两名宫女正在操作。
人力纺织机,分为纺纱机和织布机两部分。
而现在工匠们做出的是踏板机。
通过脚踩踏板的方式,操作纺纱机是将纺织原料,如棉花、羊毛、麻等加工成纱线,其原理是通过牵伸、加捻、卷绕三大步骤,将松散的纤维梳理成连续、均匀且具有一定强度的纱线。
有了完整的纱线,才能进行下一步,织布。
织布机同样带有脚踏提综开口装置,主要由机架、综框、梭子、筘、踏板等部分组成。
机架是织布机的框架,起到支撑作用;综框用于控制经线的上下运动;梭子用于牵引纬线穿过经线形成的梭口;筘则用于将引入的纬线推向织口,使经纬线紧密交织。
织工通过双脚踩踏踏板,带动综框上下运动,使穿入综眼的经纱分开形成梭口,然后用手将梭子从梭口中穿过,引入纬线,再通过筘的打纬动作,将纬线固定在织物上,如此循环往复,完成织布过程。
朱文奎认真且反复的观看着宫女的织布过程。
他如此认真的观摩,一连就是三天。
皇妃刘彩娥为此专门前来劝说。
“陛下,古往今来都是男耕女织,纺织是我们妇道人家的手艺,你天天看它干嘛?再这样下去,恐怕宫里宫外都会有陛下不利的传言。”
朱文奎愣住,放下正在绘制图纸的笔。
皇帝有特别爱好,会被认为不务正业,这在各朝代中都有例子。
梁武帝爱出家,宋徽宗书画一绝,而明朝那些后辈皇帝也有很多奇葩:比如喜欢带兵打仗的朱厚照,因为酷爱木工被称作‘木匠皇帝’的朱由校。
他可不想有一个乱七八糟的称号,或者因此在历史中被人编排。
是以,问道:“有人在说什么?”
皇妃彩娥顿时慌乱:“臣妾没听到别人说什么,就是在上课时想起陛下已经三天待在这个织房里,觉得这样不好,才来的。”
她是个很单纯的女人,从小生长在宫廷环境中,除了美貌和舞蹈外,对其他的并不了解。
朱文奎从其心声中知道了,说这些话,不过是听了尚宫安碧霞的提醒而已。
由此,朱文奎不由生出一丝怒意。
不管出发点是好是坏,他都不允许这种事情再发生。
为此他冷声道:“朕知道你说不出这种话的,能点拨你的只有安碧霞了。来人,将安碧霞招来。”
牛旺德连忙安排。
皇妃彩娥却慌忙跪下。
“陛下,你不要责怪老师,她说的臣妾觉得有道理,才会来这里劝说陛下的。”
朱文奎声音略微柔和:“起来吧,这事和你无关,过一会你就知道朕为的是什么。”
刘彩娥不敢违背,连忙起身,在一旁站着。
没过多久,小太监带着安碧霞快步走来。
一见朱文奎,安碧霞就跪地。
“陛下恕罪。”
“何罪之有?”朱文奎问道。
“妄自揣度圣意,暗中引导皇妃干涉。”安碧霞老老实实回道。
其真心是为了朱文奎好,担心朱文奎有了不好的嗜好,从而毁了这般大好伟业。
知晓安碧霞心声的朱文奎,并没有重罚,而是定了一个规矩,从此以后,皇宫内不得干政,也不得宫内内斗,一旦发现查明,必重罚。
而此之后,他也没有继续待在织房。
该研究的都已经研究完了,是时候设计蒸汽纺织机了。
在他的设计中。
动力生成:
蒸汽机的能量转换蒸汽驱动--锅炉中产生的高压蒸汽进入汽缸---推动活塞向右运动(进气冲程)---活塞通过连杆带动曲柄旋转---飞轮储存动能---活塞到达右端后蒸汽阀门关闭------废气经排气管排出-----活塞在飞轮惯性作用下向左复位(排气冲程)。
由此完成一个工作循环。
连续运行下,飞轮的惯性使曲柄持续转动,将活塞的往复运动转化为连续旋转动力,为纺织机构提供动力源。
纺织流程的机械化:经纬制。
当飞轮带动曲柄旋转时,通过连杆使综框做上下运动,经纱分成两层,形成梭口。
引梭阶段:梭子在梭口中穿过,将纱引入梭口,同时负责打纬的钢筘将纬纱推向织口。
钢筘完成打纬后,卷取机构通过齿轮传动,将已织好的布匹卷绕到卷轴上,同时经纱从经轴上放出,保持织造持续进行。
由此往复,就形成了经纬编织。
这一切,都是由蒸汽动力带动齿轮和连杆产生的往复运动。
说它复杂吧,在外行人眼中很难看懂。
可在设计者朱文奎看来,这不过是简单的蒸汽动力机械运动,原理和结构并不难。
.......
设计图做出来后,并不代表按照图纸上的就一定能做出替代人力纺织机的蒸汽机械。
科学讲究的是实践,其中任何一个零部件差之毫厘谬以千里。
因此需要将东西实物做出来,然后反复测试才能确定有没有问题。
这些事情,朱文奎当然不会亲自去做,他将图纸给了鹤九山,要其按照图纸上的打造出来。
对此,鹤九山领命,带领机关营造司的工匠们开始了新的工作。
没有锻造设备,工匠们用锤子和矬子来将整块熟铁做成齿轮的模样,还有机械的包片、横杆、转轴等等都需要他们用手工一点点锻造打磨出来。
预计需要半个月的工序才能完工。
等完工后的测试,才知道第一代蒸汽纺织机能不能用。
而朱文奎,则将精力转移到国事上。
这几天时间对朝政的疏离,积累了一大堆需要他来看阅批准的六部奏章,还有皇财司的专奏,开罗、君士坦丁堡、华夏国内的电报。