第三十二章:矿工之友与蒸汽机
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登莱科技院。
赵岩撰写了一本物理,一本化学教材,直接照办后世的初高中课本,发给这些科技院的成员研读。
很多都是未证实的理论,一些成员对赵岩提出的这些理论也提出了质疑,但之前赵岩证实了大气压力的存在,让他们拿不出质疑的理由,面对这样丰富的理论,他们一个个都在埋头研究。
物理化学方面的教科书,无疑能给科技研究装上一个加速器,毕竟书中的理论都是经过几百年的时间才发展起来。
有了这些理论,完全不必要去走弯路。
不过赵岩并非物理化学方面的专家,他也只能给出理论,并且太高级深奥的理论他也不懂,实际应用方面还需要专门的人手去研究。
“目前已经证实大气压力是真实存在的,既然已经研究出了理论,就要将这个理论用到实际生产当中,昨天我设计出了一种抽水机,可以用来抽取矿洞中的积水,我把它叫做‘矿工之友’,大家看看图纸吧!”赵岩把‘矿工之友’的图纸发了下去。
这是一种利用大气压力来抽水的装置,叫做蒸汽真空泵,是1696年才出现的,先用蒸汽充满容器,然后冷凝蒸汽,在容器中形成真空,利用大气压力将矿井中的积水压入容器中,再用高压蒸汽将容器中的水全部吹出井外。由于容器时冷时热,其中的蒸汽压力又大,容器常常炸裂,所以没有在矿井中推广使用。
成员们看着图纸,开始议论起来,这时赵岩再次发下了几个图纸,说道:“还有这个,这是高压锅的图纸,也是利用大气压力设计出的产品,不过这东西一个不好就会爆炸,实验时必须非常小心。”
“这个,是汽缸以及活塞装置的图纸。把矿工之友的原理,加上汽缸和活塞,就是这个——蒸汽机,这是几个蒸汽机的图纸。”赵岩拿出十几张图纸,这些图纸都是有关蒸汽机的,是他穿越前在研究所接触最多的东西,几乎是闭着眼睛就能画出来。
蒸汽机的研究,在这个年代可没有后世那么方便。还得一步步的进行,所以赵岩先让他们造蒸汽真空泵,再造汽缸和活塞,还画出了两张蒸汽机的图纸,“这些蒸汽机的图纸都不同,编号靠前的是简单的蒸汽机,大家先制造这种简单的蒸汽机,然后再向高级的蒸汽机进行改良。”
编号为1的蒸汽机图纸,是纽可门1712年制造出来的蒸汽机,功率浪费很大,不过胜在简单。
主要因为汽缸和活塞不断地一冷一热,使大量热量白白浪费。当蒸汽进入汽缸时,必须花费足够热量,使汽缸和活塞的温度由20℃上升到100℃;为得到真空,必须马上往汽缸中注入冷水,使之降到20℃,冷凝水又带走了大量的热量。在一个冲程中,热量遭两次浪费。
编号为2的蒸汽机是瓦特改良的蒸汽机,加入了分离冷凝器,改良了纽可门蒸汽机的热量浪费缺陷,还有把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动的齿轮联动装置,加了齿轮联动装置后,蒸汽机就成了万能的机器,不再只是用于矿洞抽水,变成可以用来带动各种机器,还能改装成火车。
另外还把单汽缸变成了双向汽缸,原理是中国北宋时期就发明了双动风箱,能把效率提高一倍。并且还有纽可门蒸汽机所不具备的,能自动控制蒸汽输出的离心调节器。
有了这些装置,蒸汽机就能成为万能蒸汽机了。
“我们要做什么?将他们全制造出来吗?”理查森问道,看着这些图纸,一时不知道是否正确。
“没错,我将成立五个研制蒸汽机的小组,各自对蒸汽机进行制造,制造经费甚至可以无限,只是你们不能乱花,最先制造出蒸汽机的小组,将每人奖励五千两白银,两年内造出的奖励翻倍,每个小组三个人,你们私下里自行组建。”赵岩很大方的说道,就算用几百万两白银去换蒸汽机他也愿意。
不过显然造个蒸汽机不可能花几百万两,就算是五个小组,花个二三十万两估计已经是顶天了,毕竟图纸都画出来了,可以少走很多弯路,原料上肯定也花不了多少钱。
五千两!
两年内造出,奖励还能翻倍,那不就是白银万两!顿时让那些成员有些沸腾。按照赵岩想来,两年内造出蒸汽机几乎是不可能的事情,奖励翻倍纯属画大饼,给他们更多的动力。
第二天科技院的成员很快就组建了五个小组,然后紧锣密鼓的开始上马制造。同时赵岩让军器局的工匠,以及商行在原料的采购上权力进行配合。
他们第一个制造的就是蒸汽真空泵,只有证实了蒸汽真空泵的理论可行姓,才可能制造出蒸汽机,这也是一个验证理论的过程。
除了蒸汽机小组,还有‘车床研究小组’,以及‘纺织机械研究小组’、‘农作物改良小组’、‘平炉炼钢研究小组’、‘水泥配方改良小组’、‘混凝土研究小组’。
其他的小组与蒸汽机研究小组不同,蒸汽机研究小组有赵岩画出的图纸,专利属于科技院所有,科技有又属于赵岩所有。
那些没有直接指导的小组,若是自行研究出发明,可以拥有50%的专利,另外50%的专利属于出资的科技院,科技院有授权使用的权力。另外科技院的成员有什么想法,可以写个方案上报,由赵岩审核后,发放经费进行研究。
有赵岩这个来自后世的穿越者指导,可以让这些研究人员不犯常识姓的错误,很多东西赵岩虽然不知道具体,但常识却是知道的,只要按照他给出的方向去研究那准没错。
天才是99%的努力加1%的灵感,赵岩提供的就是那1%的灵感。
当然,最重要的还是扩大科技院的人员规模,除了那些研究小组外,物理、化学教师的培养也很重要,为此赵岩每天会给科技院的成员上课,教他们课本上的知识,然后再抽出一部分专门做为教师。
这些教师一部分到学堂里教孩子,一部分教那些成年的文人,也就是那些四处找来的穷秀才。大明的穷秀才是很多的,每次科举都能造就大量的秀才。
并不是秀才,童生也可以,只要能认字,有一定的文化基础,越年轻越好。商行正在到处招募文人,目前招募到的文人数量已经上千,这些文人都是经过培训后分配到岗位上工作。有的去商行工作,有的则到屯地工作,有的被招进政治部门充当政治委员,有的分配到医院学医,有的培养成教师,有的则进军中当炮兵、参谋。
一切都按照赵岩设定的方式运转,赵岩的任务就是监督这些运转方式,同时进行不断的改良,并确定下新区域的齿轮运转模式,这是一个上位者该做的工作,并非凡事亲力亲为。
处理完科技院的事情,赵岩巡视了一下沙河沿岸的纺织厂。
沙河沿岸已经造起了密密麻麻的水力纺织机械,这些水力纺纱机、织布机正在二四十小时两班倒的运作,纺织工人在纱锭的旋转声,以及机械的摩擦声中如同机器一般的工作。
在里面做工的都是一些童工以及妇女,赵岩手上养了数万名儿童,目前还没有能力对他们进行教育,只有少部分儿童得到了教育,所以大部分都到纺织厂做工。
这些童工的薪水很低,还不到正常纺织工人的薪金,一天大概工作十个小时。白天童工做,晚上那些妇女做,24小时两班轮换。
沙河的纺织基地,共有20万个纱锭,以及8000多架水力纺织机。相当于有52万名妇女的劳动力,但真正只有1万人在工作,效率提高了52倍。
而松江府那边的纺织基地,目前已经开动了一部分机器,预计建造出50万个纱锭,2万座水利织布机。
“还是太低了一些。”赵岩转了一圈,心里嘀咕着,赵全下面的人手计算过,按照建造的速度,以及机械运转速度,到了秋收时还有将近三成的纱线。
最大的冲突就是织布的速度,纺纱的速度还算跟得上。
赵岩接着来到了处理棉花的车间,看到的一幕让他险些崩溃掉,车间里竟然是一个个工人用手工的方式剥棉籽。
“一天能剥多少?”赵岩对其中一个妇女问道。
“回大人,民妇一天大概能剥两斤吧!别人一天只能剥一斤多。”那妇女骄傲的说道,赵岩听得不由冷汗直流,自己虽然造出了骡机、水力织布机,但扎棉机却给忘了,转头对赵全问道:“我们现在有多少工人在剥棉?”
“可能有二三十万人吧!车间里剥棉的只有两万人,其他都是先把棉花分到民户家中,然后再收上来。”赵全感觉很正常,大明各地,悉数都是用手工的剥棉方式,奇怪的说道:“有什么不对吗?”
“我们还少了剥棉的机器。”赵岩懊恼的说道。
只能说他缺乏纺织业的常识,虽然见过棉花,却一直以为直接把棉花纺成纱线,再织成布就行了。
在后世的确如此,棉籽剥离有各种各样的机器,完全不需要动脑筋,但这年代不同。
扎棉机是1792年一个美国教师发明的,发明之前,棉籽无疑是一个让人头痛的东西,那么小小个的东西,要一个一个的用手剥出来,无疑让人十分的郁闷。
(未完待续)
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赵岩撰写了一本物理,一本化学教材,直接照办后世的初高中课本,发给这些科技院的成员研读。
很多都是未证实的理论,一些成员对赵岩提出的这些理论也提出了质疑,但之前赵岩证实了大气压力的存在,让他们拿不出质疑的理由,面对这样丰富的理论,他们一个个都在埋头研究。
物理化学方面的教科书,无疑能给科技研究装上一个加速器,毕竟书中的理论都是经过几百年的时间才发展起来。
有了这些理论,完全不必要去走弯路。
不过赵岩并非物理化学方面的专家,他也只能给出理论,并且太高级深奥的理论他也不懂,实际应用方面还需要专门的人手去研究。
“目前已经证实大气压力是真实存在的,既然已经研究出了理论,就要将这个理论用到实际生产当中,昨天我设计出了一种抽水机,可以用来抽取矿洞中的积水,我把它叫做‘矿工之友’,大家看看图纸吧!”赵岩把‘矿工之友’的图纸发了下去。
这是一种利用大气压力来抽水的装置,叫做蒸汽真空泵,是1696年才出现的,先用蒸汽充满容器,然后冷凝蒸汽,在容器中形成真空,利用大气压力将矿井中的积水压入容器中,再用高压蒸汽将容器中的水全部吹出井外。由于容器时冷时热,其中的蒸汽压力又大,容器常常炸裂,所以没有在矿井中推广使用。
成员们看着图纸,开始议论起来,这时赵岩再次发下了几个图纸,说道:“还有这个,这是高压锅的图纸,也是利用大气压力设计出的产品,不过这东西一个不好就会爆炸,实验时必须非常小心。”
“这个,是汽缸以及活塞装置的图纸。把矿工之友的原理,加上汽缸和活塞,就是这个——蒸汽机,这是几个蒸汽机的图纸。”赵岩拿出十几张图纸,这些图纸都是有关蒸汽机的,是他穿越前在研究所接触最多的东西,几乎是闭着眼睛就能画出来。
蒸汽机的研究,在这个年代可没有后世那么方便。还得一步步的进行,所以赵岩先让他们造蒸汽真空泵,再造汽缸和活塞,还画出了两张蒸汽机的图纸,“这些蒸汽机的图纸都不同,编号靠前的是简单的蒸汽机,大家先制造这种简单的蒸汽机,然后再向高级的蒸汽机进行改良。”
编号为1的蒸汽机图纸,是纽可门1712年制造出来的蒸汽机,功率浪费很大,不过胜在简单。
主要因为汽缸和活塞不断地一冷一热,使大量热量白白浪费。当蒸汽进入汽缸时,必须花费足够热量,使汽缸和活塞的温度由20℃上升到100℃;为得到真空,必须马上往汽缸中注入冷水,使之降到20℃,冷凝水又带走了大量的热量。在一个冲程中,热量遭两次浪费。
编号为2的蒸汽机是瓦特改良的蒸汽机,加入了分离冷凝器,改良了纽可门蒸汽机的热量浪费缺陷,还有把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动的齿轮联动装置,加了齿轮联动装置后,蒸汽机就成了万能的机器,不再只是用于矿洞抽水,变成可以用来带动各种机器,还能改装成火车。
另外还把单汽缸变成了双向汽缸,原理是中国北宋时期就发明了双动风箱,能把效率提高一倍。并且还有纽可门蒸汽机所不具备的,能自动控制蒸汽输出的离心调节器。
有了这些装置,蒸汽机就能成为万能蒸汽机了。
“我们要做什么?将他们全制造出来吗?”理查森问道,看着这些图纸,一时不知道是否正确。
“没错,我将成立五个研制蒸汽机的小组,各自对蒸汽机进行制造,制造经费甚至可以无限,只是你们不能乱花,最先制造出蒸汽机的小组,将每人奖励五千两白银,两年内造出的奖励翻倍,每个小组三个人,你们私下里自行组建。”赵岩很大方的说道,就算用几百万两白银去换蒸汽机他也愿意。
不过显然造个蒸汽机不可能花几百万两,就算是五个小组,花个二三十万两估计已经是顶天了,毕竟图纸都画出来了,可以少走很多弯路,原料上肯定也花不了多少钱。
五千两!
两年内造出,奖励还能翻倍,那不就是白银万两!顿时让那些成员有些沸腾。按照赵岩想来,两年内造出蒸汽机几乎是不可能的事情,奖励翻倍纯属画大饼,给他们更多的动力。
第二天科技院的成员很快就组建了五个小组,然后紧锣密鼓的开始上马制造。同时赵岩让军器局的工匠,以及商行在原料的采购上权力进行配合。
他们第一个制造的就是蒸汽真空泵,只有证实了蒸汽真空泵的理论可行姓,才可能制造出蒸汽机,这也是一个验证理论的过程。
除了蒸汽机小组,还有‘车床研究小组’,以及‘纺织机械研究小组’、‘农作物改良小组’、‘平炉炼钢研究小组’、‘水泥配方改良小组’、‘混凝土研究小组’。
其他的小组与蒸汽机研究小组不同,蒸汽机研究小组有赵岩画出的图纸,专利属于科技院所有,科技有又属于赵岩所有。
那些没有直接指导的小组,若是自行研究出发明,可以拥有50%的专利,另外50%的专利属于出资的科技院,科技院有授权使用的权力。另外科技院的成员有什么想法,可以写个方案上报,由赵岩审核后,发放经费进行研究。
有赵岩这个来自后世的穿越者指导,可以让这些研究人员不犯常识姓的错误,很多东西赵岩虽然不知道具体,但常识却是知道的,只要按照他给出的方向去研究那准没错。
天才是99%的努力加1%的灵感,赵岩提供的就是那1%的灵感。
当然,最重要的还是扩大科技院的人员规模,除了那些研究小组外,物理、化学教师的培养也很重要,为此赵岩每天会给科技院的成员上课,教他们课本上的知识,然后再抽出一部分专门做为教师。
这些教师一部分到学堂里教孩子,一部分教那些成年的文人,也就是那些四处找来的穷秀才。大明的穷秀才是很多的,每次科举都能造就大量的秀才。
并不是秀才,童生也可以,只要能认字,有一定的文化基础,越年轻越好。商行正在到处招募文人,目前招募到的文人数量已经上千,这些文人都是经过培训后分配到岗位上工作。有的去商行工作,有的则到屯地工作,有的被招进政治部门充当政治委员,有的分配到医院学医,有的培养成教师,有的则进军中当炮兵、参谋。
一切都按照赵岩设定的方式运转,赵岩的任务就是监督这些运转方式,同时进行不断的改良,并确定下新区域的齿轮运转模式,这是一个上位者该做的工作,并非凡事亲力亲为。
处理完科技院的事情,赵岩巡视了一下沙河沿岸的纺织厂。
沙河沿岸已经造起了密密麻麻的水力纺织机械,这些水力纺纱机、织布机正在二四十小时两班倒的运作,纺织工人在纱锭的旋转声,以及机械的摩擦声中如同机器一般的工作。
在里面做工的都是一些童工以及妇女,赵岩手上养了数万名儿童,目前还没有能力对他们进行教育,只有少部分儿童得到了教育,所以大部分都到纺织厂做工。
这些童工的薪水很低,还不到正常纺织工人的薪金,一天大概工作十个小时。白天童工做,晚上那些妇女做,24小时两班轮换。
沙河的纺织基地,共有20万个纱锭,以及8000多架水力纺织机。相当于有52万名妇女的劳动力,但真正只有1万人在工作,效率提高了52倍。
而松江府那边的纺织基地,目前已经开动了一部分机器,预计建造出50万个纱锭,2万座水利织布机。
“还是太低了一些。”赵岩转了一圈,心里嘀咕着,赵全下面的人手计算过,按照建造的速度,以及机械运转速度,到了秋收时还有将近三成的纱线。
最大的冲突就是织布的速度,纺纱的速度还算跟得上。
赵岩接着来到了处理棉花的车间,看到的一幕让他险些崩溃掉,车间里竟然是一个个工人用手工的方式剥棉籽。
“一天能剥多少?”赵岩对其中一个妇女问道。
“回大人,民妇一天大概能剥两斤吧!别人一天只能剥一斤多。”那妇女骄傲的说道,赵岩听得不由冷汗直流,自己虽然造出了骡机、水力织布机,但扎棉机却给忘了,转头对赵全问道:“我们现在有多少工人在剥棉?”
“可能有二三十万人吧!车间里剥棉的只有两万人,其他都是先把棉花分到民户家中,然后再收上来。”赵全感觉很正常,大明各地,悉数都是用手工的剥棉方式,奇怪的说道:“有什么不对吗?”
“我们还少了剥棉的机器。”赵岩懊恼的说道。
只能说他缺乏纺织业的常识,虽然见过棉花,却一直以为直接把棉花纺成纱线,再织成布就行了。
在后世的确如此,棉籽剥离有各种各样的机器,完全不需要动脑筋,但这年代不同。
扎棉机是1792年一个美国教师发明的,发明之前,棉籽无疑是一个让人头痛的东西,那么小小个的东西,要一个一个的用手剥出来,无疑让人十分的郁闷。
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