第973章 糧食和人口
2024-07-31 21:50:19
作者: 羽卿書
魯光柱聽完羅沖的方案,很快就找人商議,然後弄了個圖紙出來,他們還在地上挖了坑做模擬實驗,最後才終於確定了施工方案,然後就立刻找地準備開工。
至於羅沖所說的閘門,他們準備直接用木頭造一個,羅沖想了想,倒是也沒什麼問題,如果用鐵造一個,先不說有多沉的問題,光是這個閘門恐怕一兩個月都做不出來,反倒是這裡的木頭有的是,而且木頭重量稍微輕一些,也便於打開。
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羅沖想了想就同意了他們的計劃,在現場看了兩天後就直接回去了。
實在是看著一群人拿著鏟子挖坑沒什麼意思,也不知道漢部落什麼時候能製造一台挖掘機或者裝載機出來。
這個東西,要說用處其實還是很大的,尤其是用在基建上面,拿來製造各種工程機械是再好不過了。
唯一的問題就是漢部落沒有內燃機,當然,現在製作簡單的內燃機也沒什麼問題,最關鍵的是,漢部落沒有和汽油柴油一樣的液體燃料,這才是最關鍵的。
動力,是一個大問題。
這不是說蒸汽機不能用來製造汽車,而是蒸汽機體型太大,熱量不穩定,必須一直加煤才行,得有人伺候爐子,而液體燃料的發動機就不用那麼麻煩。
而且,羅沖隱約記得,工程機械的動力用的是專用的液體馬達,不是內燃機也不是蒸汽機,當然,主動力還是大功率柴油機,但是傳動機構和直接作用在輪子和機械臂上的卻是液體馬達,或者說液壓泵。
想到這裡,羅衝突然冒出個想法,他能不能用蒸汽機帶動液壓馬達,製作出一台類似的設備,比如挖掘機,再比如裝載機,壓路機,甚至是......拖拉機。
這種結構一旦可以成功的話,他就可以做出大型的工程機械和農用機械,這不僅可以加速漢部落的建設速度,還能開發南方的大片土地。
漢部落目前的情況是,南方的拓海郡到都城中間,或者說從瀏陽河到草原洪湖中間,這一大片都是廣袤而又肥沃的洪流衝擊平原,再加上緯度合適,氣候濕潤溫暖,非常適合發展農業種植,不管種什麼都能得到不錯的收成,但是漢部落現在卻沒有這麼多的人口去種地。
這種情況下,如果有大型的農用機械,那漢部落就可以把一個人當成上千人用,一個人使用農用機械,種植上萬畝土地都是可能的。
如果真的能夠實現的話,那漢部落就不會再缺少糧食,甚至還能將許多農產品的價格給降下來,比如多種一些甜稈高粱,漢部落就能產出大量的白糖和白酒,糖和酒一旦多起來,勢必就會降價,那麼漢部落的百姓自然就可以大量購買了,這樣就等於提高了百姓的生活質量。
如果大量種植水稻,那就有了吃不完的主糧,種植玉米和小麥,漢部落不僅能夠存儲到足夠的主糧,甚至還能發展副食品行業,大力推廣食品工業。
比如用吃不完的麵粉製作掛麵,餅乾,這類工業副食品,玉米不僅可以拿來製作爆米花類的小零食,還能用來提煉澱粉,味精,和酒精。
酒精如果多的實在用不完,甚至可以當燃料使用,這樣的話,羅沖就可以嘗試製作以酒精為燃料的內燃機了。
據說二戰前後,德國的V2飛彈就是用酒精作為燃料的,中國仿製的東風一火箭和東風二火箭,同樣是用酒精作為燃料的。
酒精,如果多了的話,確實是個好東西。
羅沖不指望能造火箭上天,只要能讓他造個內燃機的汽車就行,如果可以的話,弄個雙翼螺旋槳飛機也不是不可能。
到時候,就弄一個機械化的農場出來,履帶式拖拉機耕地、播種、收割,上面用飛機噴灑防蟲農藥,一個人種上萬畝地真的不是問題。
就像是米國一樣,米國地廣人稀,但卻擁有最適合耕種的土地,五大湖附近水源充足,又都是平原,非常適合機械化種植,因此米國的農場密布,產出的各種農產品暢銷全球,幾乎每個國家都要購買米國的糧食。
不過有一說一,他們種的糧食確實非常多。
漢部落的直隸地區,和五大湖附近的地形就很像,水源充足,肥沃的大平原,很適合農業發展。
最最關鍵的是,只要有糧食吃,有衣服穿,人口就可以無限制的擴張,這樣用不了十幾代人,漢部落就能發展到好幾億人口的規模,有了人口,才可以繼續向外擴張,甚至占領整個大陸。
想到這裡,羅沖立刻就想開始著手研究了,不過現有的工作還是要先處理一下再說。
他先是安排好了衛山郡挖掘船塢的事情,然後又讓他們畫出了圖紙,把這份圖紙抄寫三份,同時送到東薪郡、拓海郡還有湯部落,這是因為火車不光要上船,還需要同樣的設備把火車從船上卸下去,不然運到了地方,火車也無法上岸。
至於車廂,就可以拆成零件運輸過去了,只要把輪架和車梁直接裝過去,剩下的木製車廂壁,在當地的木材加工廠現場定做就行。
把這些東西處理好後,羅沖就直接回到家中開始了液壓泵的回憶和設計。
液壓伸縮杆這個東西,它和蒸汽機的氣缸和活塞沒什麼兩樣,或者說,和針管更加類似,因為裡面裝的不是氣體,而是液體。
初中學過的帕斯卡定律,也就是流體靜力學定律裡面說過,當對液體的某一個部位施加壓強時,這部分增加的壓強會瞬間傳遍液體的每個地方,例如兩個連接的針筒,當一個針筒里的液體受到擠壓時,另一個針筒的活塞就會被液體頂出來。
這就是液壓伸縮杆的原理,而液壓泵所作的事情,就是把液壓油缸內的液壓油加壓擠入液壓杆的油缸內。
而如果用一個直徑較小的油缸和一個大直徑的油缸連接的話,那麼根據帕斯卡定律壓強P=壓力F/S受力面積,最後就可以得出大油缸受到的壓力和小油缸受到的壓力倍數,正好等於大油缸受力面積除以小油缸受力面積的倍數。
那麼知道了這個原理和定律,就可以發現一個問題,拿一個橫截面積1平方厘米針管,和橫截面積100平方厘米的液壓杆相連,這樣一來,施加到針管上一公斤的力,被液體傳導到液壓驅動臂上就會被瞬間放大一百倍,變成一百公斤的推力。
按照這個理論,只需要一個小孩手拿針筒按壓活塞,就可以操控挖掘機工作?!
當然,這個理論是沒問題的,小孩也確實可以推的動挖掘機的液壓杆,但是推出去多少就要按照體積來計算了。
也就是說,你想用一根針管把挖掘機的液壓杆完全推出去,那麼這根針管內液體的體積必須和挖掘機液壓杆內的容積相等,換算一下,那麼這根針管可能得有上千米長才能達到等量代換的要求。
而液壓泵,或者說柱塞泵,就是解決這個問題用的。
柱塞泵一般會有四個以上的旋轉油缸,通過一個活動的圓盤控制每根圓柱形活塞進入油缸的深淺,然後就可以通過控制這個斜盤,讓柱塞泵旋轉的時候,從一端抽油,再從另一端輸出加壓液油。
簡單來說,它就是把無數個針管連接到一根液壓驅動臂上,一針管的油可能推不出多長的液壓杆,但是我可以不停的往裡面打針管,一管油不夠就打進去幾千管,只要推進去足夠的液壓油,就能把挖掘機的液壓杆給頂出來。
如果需要收縮的時候,就反向轉動液壓泵,這樣就能把裡面的油給重新吸回油缸了。
其實柱塞泵的原理,和漢部落現有的空氣壓縮機很像,一個是用空氣泵給氣缸加壓,另一個是用液壓泵給油缸加壓,唯一的不同是,柱塞泵上面是至少四個壓力缸,而空氣泵上面只有一個缸。
人類發明的動力機械,除了電動機外,基本上萬變不離其宗,都是根據活塞原理衍生出來的,而最早的活塞原理,可能就是木製風箱了。
將原理和模型尺寸畫好後,羅沖就開始找木匠用木頭製作一個液壓柱塞泵的模型,用來給別人演示液壓的原理,至於機器的實際尺寸,這個羅沖現在還拿不出來。
這個具體的標準,得根據機械的大小來計算,比如挖掘機用多大的鏟斗,這一斗裝滿了土會有多重,然後根據重量計算液壓杆所需要的推力和拉力,再算出液壓杆的直徑,最後得出需要多少的油,再根據倍數縮小柱塞泵的尺寸,最後得出柱塞泵的實際尺寸。
簡單來說,這個玩意兒得反著算。
羅沖將柱塞泵的模型弄出來後,並沒有直接送到動力研究所去,那邊現在的工作還很忙,火車的生產基本上已經上了正軌,現在機車廠已經生產出來了四列火車頭,那些工人基本上也熟悉製造過程了,不太需要研究員去指導了。
另外就是空氣動力機械廠,目前主營各種風動工具還有空壓機,這方面漢部落已經自成體系,除了一些小型的氣動工具還在研究階段外,其他的生產工作都有工人負責,也用不了多少的研究員。
然後還有一個兵工廠,目前主營漢部落的三種槍械製造。
蒸氣機廠負責各型號的蒸汽機製造,工人也都是熟練工。
最後一個總機械廠,目前主要生產各種定製型的大型設備,包括大型碎石機,糖水壓榨機,磨石粉機,這個是用來磨碎礦石和生產水泥用的。
一般情況下,這個總機械廠就是部落需要什麼,他們就研製什麼,沒有固定的生產項目,生產出來的東西也是五花八門,因此這個總機械廠需要的研究員也是最多的,很多研究員都在這裡面有自己負責的項目。
如果要研製新的大型機械,尤其是挖掘機,裝載機,拖拉機這樣的東西,肯定又需要不少的人力投入,所以羅沖得找個他們不太忙的時候。
不過挖掘機這個東西,它是綜合性質的大型機械,可以把整個項目拆分成許多種小項目,比如負責整體結構的專門負責整體結構,負責操縱系統的專門負責操縱,搞發動機的就專門搞發動機,然後液壓這一塊又可以專門交給一個組負責。
這樣一來,就可以立刻上馬這個項目了,先讓他們把整體架構設計出來,然後再把各個子項目分包下去,讓各個組把自己的研究成果往上塞,最後完成整機的組裝。
就像是現代研發飛機坦克一樣,一個總師總覽全局,把各個子項目分包下去,總師再往一塊組裝。
這樣設計還有很多的好處,那就是各部位的零件都會非常合適,如果各干各的,最後拿一堆毫不相關的零件往一塊攢,出來的成品就會非常難看。
於是乎,羅沖就又開始一邊回憶這四種機械的樣子,一邊繪製圖紙,讓木匠開始幫他製造模型了。
分別是『液壓驅動』履帶式挖掘機,『液壓驅動』四輪式裝載機(推土機),『液壓驅動』振動式雙輥壓路機,『液壓驅動』四輪式大型拖拉機。
這四種機械均由蒸汽機作為動力,由液壓柱塞泵作為傳動,柱塞泵這種東西,它的轉速可能不是很快,但是若論扭矩,基本無可匹敵,想想挖掘機的機械臂有多大力氣就知道了,這都是柱塞泵的功勞。
所以用柱塞泵作為驅動裝置,是非常合適的,反正這些工程機械也不指望能跑的多快,只要力氣大就行,尤其它們行駛的地面,基本都是施工當中的泥濘或者黃土地面,漢部落也沒什麼鋪裝路給它們走。
就這樣過了差不多一個月的時間,一直到了夏末秋初的時候,百姓們的第三季糧食都種上了,羅沖才把這四種車的木製模型製作出來,不過到了這個時候,羅沖就沒有時間幹這個了,因為神策衛的出征時間就在秋季,他們稍微準備一下,馬上就要出征去北方了,羅沖目前還要先處理好神策衛的事情才有空繼續搞研究。