自己实验去证明可行性。
开篇第一段就击中了他:
“凡物受热则胀,受冷则缩。”
“其胀缩多寡,视材质而异。”
“铜受热百,胀约千分之一。铁受热百,胀亦千分之一。石受热百,胀殆不可察。”
“是以机械设计,必先查材性,计胀缩之量,留伸缩之余。”
“不留则胀死,留多则泄气。此热机之第一难题也。”
薄珏把这段话来回看了三遍。
然后他提起笔,在纸上开始计算。
铜的膨胀率是千分之一每百度。
蒸汽机的正常工作温度,按锅炉两个大气压算,约莫一百二十度。
活塞的直径是十八寸。
十八寸的铜,从常温升到一百二十度,膨胀量是多少?
他在纸上列了一个算式,算出了结果:约莫二十二丝。
二十二丝。
这个数字很小,小到肉眼几乎看不出来。
但足够让活塞在气缸里卡死。
他放下笔,盯着那个数字看了很久。
必须找到一种方法,让活塞在常温下能装进气缸,在高温下又能自动贴合气缸壁,不留间隙,也不会卡死。
他站起身,走到墙角那堆废料堆里,翻出一块铜板,又找到几块不同厚度的铜片。
然后他回到工作台前,开始动手做第一个模型。
他先车了一个小铜环,外径比气缸内径小半分。
然后他取出一块薄铜片,厚度约莫五丝,用剪刀剪成一个圆环,套在小铜环外面。
两层铜环叠在一起,用铆钉固定住。
他把这个双层铜环装进气缸,用手推了推。
松得很,间隙太大。
他又加了一层铜片,再试。
还是松。
再加一层。
这回塞不进去了。
他把三层铜环拆下来,仔细看了看铜片的边缘。
铜片是用剪刀剪的,边缘有些毛刺。
毛刺在装进气缸时被压弯了,导致了额外的摩擦。
薄珏放下铜环,靠在椅背上,闭了一会儿眼。
他需要一种能让铜环自动贴紧气缸壁的方法。