第31章 馬車改進方案
木質的馬車還有更多的問題,比如底盤的承載能力和自身重量的平衡,防水性能,耐磨性能等等,因此塗洋打算從根本上放棄傳統馬車的結構,除了繞開種種不足之外,最重要的是可以擺脫傳統馬車製造的人手短缺問題。
想要給交通工具換裝新的動力目前來看是不現實的,剩下的方案就只能是將馬車的結構重新設計一遍了。
按塗洋的設想,新馬車的主體結構主要由鋼和鐵製成,放棄使用木材作為原料。
儘管硬木資源因為魔力孕育和開採量少的問題並沒有如現代社會一般成為稀缺資源,但也算不上什麼方便收集與加工的材料。
鋼現在雖然很稀缺,但這只是生產工藝方面的問題,並非來源上的稀缺,反而很容易解決。
使用純鋼製成的車軸雖然重量會去到接近20公斤,相比原本硬木車軸要重上四倍,但有很多優點硬木車軸是不具備的。
首先是在強度方面,使用鋼製成的車軸承載力要比硬木車軸要強上三倍多,儘管增加得並沒有重量快,但單車的凈承載力顯然會有很大的提升。
不過使用實心鋼柱製作車軸並不是塗洋的最終計劃,如果未來有能力加工出高強度的無縫鋼管,那就真的能實現比硬木車軸更輕的質量的同時還維持接近實心鋼柱車軸的承載力了。
除了車軸材料更換為承載力更強的鋼材之外,如果可以的話,塗洋還打算通過給車軸附魔的方式來進一步強化其強度,畢竟金屬和魔法材料之間的親和度要明顯優於木材和魔法材料的,如果這一方案可行的話,車軸的直徑和品質要求都可以進一步降低。
在更換車軸之後,緊接著要被替換的就是連接車輪與車軸之間的部件,以前這個地方沒有中間部件,純粹依賴的是部件之間的硬摩擦,因此不僅磨損速度快,在摩擦力方面的影響也難以避免。
塗洋打算在這中間加上簡單的滾柱軸承,作為滾珠軸承的前身,圓柱形的嵌套物顯然更容易加工,品控差異帶來的影響要小很多,當然,因為接觸面比滾柱軸承要更多,摩擦力的減免效果肯定是要差一些的,但也比直接連接要強上無數倍。
軸承的材料塗洋考慮使用的是魔法合金,儘管會用到一些稀有材料,但在自己根本不知道怎麼調配高硬度合金鋼的時候,這個顯然是不錯的過渡,軸承相對主體來說,使用的材料已經少很多了。
輪子自然也會進行徹底更換,更換成鋼製輪圈再嵌套軟木的設計,因為強度不再需要木材來提供,因此輪子相對會更圓一些,只不過目前還找不到橡膠的合適替代品,只能臨時採用軟木來作為輪子的包覆材料,起到一定的避震和保護鋼圈的效果,只不過因為耐磨性不太好,如果負重走上一定距離很可能就要更換,不過被更換的只是外部的包覆材料,鋼製輪圈肯定是可以反覆利用的。
車體採用鋼架結構設計,確保充分的負重能力和結構強度,但這也意味著空車的質量就超過了三百公斤,相比同等體積的木質馬車要重了一倍多。
在車廂和底盤的連接位上,塗洋還設計了簡易的懸挂系統,因為沒有加工高強度彈簧的能力,這一個系統實際上是通過多個不同長度的鋼片完成的,利用鋼片的韌性,實現負載的緩衝效果,避免在路況或者行駛狀況受到限制的時候,突然暴增的壓力對車軸產生不可逆的損害。
如果最終一切設計不出意外的話,這樣的馬車,使用兩匹馬牽引的話,總質量可以達到兩噸,其中大約1.6噸是有效負載,不過這樣並不能達到最大的效率,如果換用速度較慢,但牽引力較強的牛來作為牽引動力的話,最大啟動質量可以去到三噸,相比馬車的負載可以說是高了不少,再考慮上運輸的性質,以及牛馬消耗草料的比例,顯然是使用牛牽引會更合適。
但這一切的前提,是將從諾林城到礦山的路給修好,諾林城到礦山的直線距離大概在35公里左右,儘管前面大部分的路程都是平原,但嚴格來說,這一段距離並沒有路,考慮到整車三噸的重量都會壓在四個輪子上,單位面積的壓力會非常恐怖,平原上乾燥的泥土雖然也相對緊實,但如果遇到這樣的壓力,車輪子有極大的幾率會陷進土裡,更別說穿越樹林的那一段了。
修路的工作並不算複雜,但工程量並不小,塗洋在召集了在整個諾林城石匠的前提下,又招募了幾百人,以每天一個銀幣並管飯的薪酬讓他們參與到修路的過程中來。
修路是一個重體力活,首先要將泥土的地面夯實,避免重壓之下的沉降,在這一步還得認真留意地下水的影響,如果土壤特別潮濕,多半地下有湧泉之類的地下水,這種地方是必須要繞開的,否則在地下水的沖刷下,好不容易打實的地基又會變得鬆散起來。
完成這一步之後,就是將破碎好的石頭均勻地鋪在平整好的路面上,以碎石子分散上面的重量,因為在重壓之下,碎石會慢慢嵌入泥土結構之中,在上部傳來壓力的時候,反而能更加分散重量,避免道路的損壞,當然,在使用過程中肯定也要注意承壓的情況,及時修補,避免形成車轍影響路面強度。
儘管碎石路有著這些優點,但已有的道路基本都不是碎石路,因為這樣的路面有著一個非常致命的缺點,浮動的石頭無論對於行人還是馬匹來說都是一個威脅,行人容易踩到破碎不完全的石子崴到腳,馬匹快速奔跑的時候如果打滑,情況很可能會更嚴重,崴腳有可能發展成直接摔斷腿,騎在馬上的人……估計得到大路外面去找了。
因此已有的道路基本都是被踩出來的浮土路,在城市裡好點的路面會鋪上石板,無論如何是不會選擇碎石路的。
在看了半天修路進度之後,塗洋非常慶幸自己請了足夠多的人來修路,即便是有這麼多人的前提下,道路每天推進的距離還不到一千米,考慮到最後一段修建難度更大,估計等這條路修好起碼得兩個月之後了。
塗洋顯然並不能就在這等著,監督修路進程的工作已經交給政務廳的一個元老級辦事員負責了,現在政務廳已經招收了第二批人手,不過還是得第一批人帶著工作,等什麼時候政務廳的工作人員能夠達到足夠的數量,塗洋才能真正算得上完全管理到一個城市的方方面面,而不是現在表面上和內城區的貴族富商們和諧共處。
礦石的品質已經檢驗過了,其中鐵含量高達68%,是非常不錯的礦石了,這意味著其中核心組分四氧化三鐵的含量達到了94%,但在利用礦石之前,首先得解決將它運回來的問題,運輸車的方案有了,就差將其變成現實了。
因此,塗洋首先要先將鋼廠的框架搭起來,起碼先利用城內的生鐵錠和熟鐵錠先練一批鋼出來,吹鋼法目前沒辦法控制,還是這種土法的混合比較容易實現。
鋼廠的選址最後還是放在了諾林城內,一是因為城內的空間暫時還很多,以目前計劃的鋼產量來說,放在城內也並不會佔用太多的空間,反倒是考慮到大多數未來的鋼廠工人都住在城內,這樣還能夠方便工人的上下班。
其次,鋼鐵廠雖然是傳統重污染企業,但這個污染中很大一部分都是可以規避的,通過風系法陣和火系法陣促進燃燒,燃燒充分了之後,很大一部分的污染就可以避免掉,其次,尾氣的處理在魔法社會中相對要簡單很多,通過風系法陣可以在不影響煙囪效應的同時對尾氣進行收集,通過一系列法陣的設計,可以將其中蘊含的熱量重新輸送回爐內,剩下的低溫廢氣處理起來就要簡單得多了。
這樣的設計方式並不是塗洋一時興起想的,而是在提出了想法架構之後,與費爾南多一起探討得出的結果。有一個擅長鍊金術的大法師從旁協助,在設計上的壓力可以說是小了很多,因為很多原本需要苛刻工藝的地方,只要需求合適,都能提出一個使用魔法繞開的方案,儘管最後很可能未來會因為成本的原因重新增加機械的比例,減少魔法的應用,至少在現在,可以減少非常多的麻煩,更何況,如果鍊金術能脫離手工業的範疇,徹底發展出一條獨立的科技路線,和機械路線的優劣之分還未定呢。
不過因為這些目前都還是畫出來的大餅,還是先解決眼前的問題比較重要,也就是先高效地煉出一批鋼材,以完成新運輸車等迫切的鋼材需求,塗洋選擇的方式自然也是最簡單的灌鋼法,也就是用生鐵和熟鐵按比例混合得到碳含量適中的鋼材,不過因為費爾南多答應了為初次鍊鋼提供幫助,估計這次鍊鋼會非常簡單,為此塗洋趁這機會將幾乎整個諾林城的鐵都收集了過來,畢竟底層還在農業社會,對鐵器的需求還是相當有限的,短期斷供並不會帶來太大的影響。
更何況,因為缺少原料無法開工的鐵匠們,也是塗洋鍊鋼要展示的對象,如果這第一次鍊鋼的效果達到預期的話,塗洋有很大的概率能讓他們轉化成第一批鋼廠工人,一個和鋼鐵打了半輩子交道的人,肯定要比完全沒有經驗的新人要容易上手得多,也更能認識到鋼水的危險性,減少事故的發生。