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首发:~第568章 钻床机械
最后赵云参观了榫卯工厂,关于华夏使用钻子的历史,在后世已有九千多年的历史,新石器时期古华夏人就发明了钻子。
可以说钻孔钻子与钻木取火,几乎是同一时期出现,据考古出土,原始华夏人竟然使用钻子给病患开胪,这是让人不可想像的事情,被开胪者竟然还活了十几二十年,他的死后,历经数千年,其骷颅头被后世人所发现,华夏古人的智慧与胆量,因而震惊了整个世界。
古化的钻子有三种,与取火工具几乎相近,差别在于钻头,取火钻子的尖端部分,仅仅只是削尖而已,而钻孔钻子则不同,工匠会使用尖锐的石刀片、铜刀片、铁刀片当钻头使用,也有采用陶磁片充当钻头。
早期的古人使用的搓钻,和取火工具与时俱进,工具类型最为简单,一杆笔直的树枝、一片尖锐的石刀、一条细绳便可做出搓钻。
不过搓钻用起来相当的费力,不言而喻使用的手掌要吃尽苦头,可见工匠使用搓钻,加工出各类饰品与工具,是相当的不容易。
可以想象一块玉石,通过手搓去加工钻孔和打磨,还要钻出花纹装饰,需要消耗多少的时间以及工匠的血汗。
后世将每一块出土的玉壁、玉琮、玉钺、玉璋等上古玉器,视为国家珍宝,每一件玉器的背后,都有一名或数名工匠的努力与血汗,不光代表着古华夏人的工匠精神,还证明了古华夏的文明程度,每一件都当之为国宝。
第二种钻孔工具便是舞钻,舞钻由一杆笔直的树枝、一个固实的木轮、一根细皮绳、一根木制压杆,加上钻头石片或铁片组成。
木轮置于钻之上,被钻杆从中间穿透并固定死,钻杆另一端穿过一条细皮绳,皮绳两头系在压杆的左右两端,压杆中心被钻杆穿过,但不固定死,压杆与钻杆之间有合适的缝隙。
使用前先正方向转动压杆,使细皮绳缠绕在圆钻杆之上,而后将钻头对准被钻之物,双手放在压杆两边,轻轻用力往下压按压杆,一压一收细皮绳便会带动圆钻杆正反旋转,按压时圆轮起到了稳定的作用,反复动作不多时便可完成打孔。
此工具使用起来相当省力,古代工匠可连续使用舞钻孔,不用担心手掌会起水泡,而且效率力极高,就算是面对玉石或坚石,只要功夫深,便可以将其钻透。
舞钻的出现,大大节省了加工的时间与人力,诸多饰品与礼器,也因而大量被生产制造出来。
之后工匠们又发明出了拉钻,与舞钻不同,拉钻没有压杆,而是一把握杆,握杆是一只圆形树枝或竹条,两端系有皮细绳,皮细绳将树枝或条拉成弓形,所以拉钻也被称为弓钻。
使用时只需将皮细绳缠在钻杆上,调整到中间位置,工匠一只手拿一块石片或陶片,压在钻杆上端,另一手拉动握杆,或者可以称为弓,一拉一推使钻杆正反旋转,钻头便可钻穿被钻之物。
比之舞钻,拉弓更为省力快速,而且还可两人一起操作,其效率比舞钻高三四倍,大大提高了工匠的产出。
同时通过拉钻的原理,工匠们也制造出了抛光器械,将钻头换成麻布轮或皮轮,器械横放拉动弓弦,便可对玉器进行抛光。
所以拉钻的出现,也是一次手工业的小革命,使古人腰间的玉佩,有了光彩照人的面貌。
开榫印工厂的新器械,便是采用了拉钻的原理,不过又有了进一步的发展,一条牛筋成了钻头与水车的传动带,齿轮组技术提高转速。
赵云望着新器械疑惑不解的问道“既然可以通过齿轮组合,将水流动力转为转速,为何还要使用牛筋?直接使用齿轮传动不行吗?”
公输盛听罢摇了摇头回道“回钜子!如今虽能利用大小齿轮的差别,提高几倍转速,可是齿轮与齿轮之间间隙较大,会有抖动的情况出现,钻头也会抖动,无法完成精准钻孔。而且直接将压力作用在齿轮之上,齿轮跟本就承变不,会导致齿牙崩坏,甚至是齿轮中轴断裂。加一条牛筋做为中介,便可解决以上诸多问题,同时也是为了方便维修,整个机械的作用力,几乎都在牛筋上面,牛筋损坏之时,可快速换上另一条,便可重新投入工作!”
赵云听罢差点惊到了下巴,没有想到他这个后世之人,竟远不如当代的机括大师。
以古人的技术水平,难以造出高精密的机械部件,齿轮之间的间隙无法避免,齿轮中轴两端也没有轴承部件,件靠动物油脂润滑,木制部件损耗极快,就算能造出高精度的部件,也难以长期维持运作。
大师们通过一条牛筋,将作用力转移至此,减轻各个部件的损耗,同时牛筋具有极强的弹性,可化解传过来的抖动,简直就是巧夺天工的设计。
赵云再次竖起了大拇指笑说“如此聪明的设计,乃是神匠之作,一举多得化解了诸多问题!”
赵云望着正在作业的机械,只见一名工匠通过一条麻绳与一个定滑轮,将整个转头部分拉高,钻头并没有停转,赵云发现牛筋传过来的动力,还需要一个柱形齿轮,此齿轮带动钻头中轴,中轴也有一个齿轮,工匠可上下滑动中轴部分,固而不影响钻头转动,又可上下活动。
钻头中轴的另一边,则是一根圆木作为钻头部分的轨道,有一块半圆形木块正好半环绕圆木,半圆木块又与钻头顶端固定连接。
另一名工匠取出钻好的木板,换上了一块新的木板,控制钻头的工匠,再将钻头放下,之后又放下了一块石盘,压在钻头上方,这又是一招聪明的方法,不心用人力,使钻头充份的作用在木板之上。一台机器两名工匠配合操作,一天可钻不少木板或木条,钻出规则的圆孔。
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