皇帝車駕耐用和減震的問題,張誠反覆思量,覺得還是可以嘗試一下。滾珠軸承就罷了,這個時代不可能有加工滾珠軸承的能力。但是以大秦的加工精度,圓柱軸承是有可能的。
張誠把圓柱軸承的圖紙拿給作府丞百里達看,大致說了一下用途和效能。
“滾滾如輪,所以不易損壞嗎?”百里達喃喃自語,“可以試一下,但是這樣就要改動車輪和輪軸。”
“是,這個軸承嵌入輪轂之中,然後車軸穿過這個軸承,車軸和軸承緊固。當然輪轂和車軸的尺寸、結構都要做一些改造。”
“軸承你打算用銅?”
“百鍊鋼也行,銅或者百鍊鋼,我不確定哪個效果更好。”張誠對這個時代的材料效能瞭解有限,沒辦法在材料上做最後的取捨。但是如果是用銅,採用精鑄後打磨的方法就可以實現,百鍊鋼的成型切磨難度估計要大很多。畢竟咸陽這面沒有車床。
百里達叫來幾位匠師,包括負責輪轂的和負責車軸工藝的,講清楚張誠的設計方案,要求兩位匠師配合確定軸承的尺寸和提出輪轂、車軸的修改方案,然後又說:“這個軸承,尺寸確定好,讓鋼作和精銅作各自出4對。我們要試驗一下。”想了想,又說“你們先用木頭製作一個模型,研究一下怎麼把這些圓柱裝進軸承裡,還不會掉出來!”你們兩個給張府佐打下手,務必把原型弄清楚,然後把圖紙修訂出來。
幾個人回到張誠的房間,開始討論。輪轂匠師提出輪轂能夠提供的最大修改尺寸範圍,輪軸匠師提出輪軸可以接受的最大修改尺寸,不斷推敲之後,確定了這個軸承的內外徑範圍,也大致推定了軸承的結構、圓柱的數量、圓柱安置在軸承內外環之中的方法。
“熱脹冷縮。如果給軸承外套加熱,外套就可以變大,這些滾柱就可以放進去,外套冷了以後,就可以收縮,約束這些滾柱的位置。”一個匠師說。
“這些滾柱還可以設計一個約束裝置,讓滾柱和滾柱之間,避免滾柱之間摩擦,就會更耐用一些。”另一個匠師說。
“當然,還要在其中填上牛油或者羊油,這樣更潤滑,執行起來安靜無聲……”
在爭論之中,三兩日,這個軸承的設計就定型了,圖紙完成的同時,木模型也幾乎完成,負責輪轂和車軸的匠師拿出自己的修改部件的木模型,套上木軸承,試著推一下,車輪轉動的極為輕快。百里達看了也是讚歎不已。
“其實單獨這個木軸承,就已經很好了,車輪就已經更加輕快……”百里達說。
“只怕不行,加裝軸承以後,輪轂的厚度會減少、車軸的粗細也會變小,相當於兩邊都犧牲了強度,然後這個軸承使用木材,幾千斤的重量壓下來,軸承用不了幾日就碎了,所以還得使用金屬……”
“是這個道理。”幾個匠師也附和著。
軸承的問題接近解決,減震的問題也見到了曙光。
張誠這段時間在寺工到處瞎轉,在武器作坊也看到了很多東西,大秦的矛戈箭簇都是青銅鑄造,銅範做的很好,兵器製作技術很高,稍加研磨,就寒光閃閃。青銅兵器的好處是硬度夠用,缺點是堅韌不足。後來自然被鋼鐵取代,但是這個時代,青銅仍然是兵器的主流。
張誠也瞭解到,大秦的戰甲,相當多一部分是皮甲,沒來寺工之前,張誠對皮甲的防禦能力還有所疑慮,但是親眼見到工匠用鋒利的矛戈刺擊皮甲,卻無法刺破,對皮甲的效能算是有了新的瞭解。皮甲和後世的皮鞋皮夾克完全不是一種東西,用作服裝鞋子的皮,要鞣製使之柔軟,做甲盾的皮革,則是要晾曬使之硬。制式的皮甲是使用豬皮牛皮製成,大將軍的皮甲則使用犀牛皮製作,張誠看到整張的犀牛皮,也是咂舌不已,這東西自己從沒想過能親眼見到。
張誠本以為秦軍只使用弩,到了這兒才發現,原來寺工還是有工坊來製作角弓的。但是無論角弓還是弩,都只適合在北方州郡使用,南方天氣潮溼,弓弩會失去彈性,無法作戰。
角弓是一種層壓反曲弓,秦弓在如今天下也是大大有名,楚人屈原曾經有詩讚曰:“帶長劍兮挾秦弓,首身離兮心不懲。”可見在很多年前,秦弓強大就已經六國聞名了。所謂層壓,指的是這種弓是用牛角片、木片、竹片層層相疊,用膠粘合壓迫,使之彈性強大。張誠聽到弓坊工匠講解這個工序的時候,彷如有一道閃電再次劈中自己,驚呼“我知道了!”抓起半成品的弓片就往御車坊跑去。身後留下一群驚愕的匠師。
張誠雖然不是專業車輛設計工程師,但是對貨運