春,建興十年(西元232年)
機巧院
院中已灑掃一新,中央擺開三張並連的長案,上面攤滿了馬鈞繪製的草圖、算式與筆記。一架按新構想製作的木製比例模型立在旁邊,雖然糙,但核心的齒與棘機構已能演示。
午時剛過,院門被推開。
“德衡先生,丞相夫人與大師到了。”龐正引見道。
馬鈞連忙上前,長揖:“馬鈞拜見丞相夫人,拜見大師。久聞二位大名,今日得見,幸甚至哉。”
黃月英還以半禮:“馬先生不必多禮。夫君歸府常提及先生巧思,月英亦心生嚮往。今日得見先生手稿,方知盛名不虛。”目已落在案上那些圖紙上。
元則徑直走到模型前,手撥弄了一下那套齒組,齒轉發出輕微的咔咔聲。他眉頭微皺:“此齒間隙過大,力必打。”
馬鈞心中一震——不愧是大師,一眼便看出要害。“大師所言極是!此乃模型,僅為演示原理。實機所需齒,度需十倍於此。”
“十倍?”元轉,盯著馬鈞,“你可知道這意味著什麼?”
“知道。”馬鈞肅然,“需特製分度規尺,需恆溫鍛造工坊,需反覆校準研磨,品率或許十不存一。然……此乃唯一可行之路。”
元沉默片刻,忽然咧一笑:“有意思。某鍛造三十載,還未見過這般自討苦吃的活兒。圖紙拿來。”
三人圍案而坐,龐正靜坐一旁,只觀不語。
馬鈞將核心構想、計算依據、以及目前遇到的十二項主要難題逐一說明。黃月英聽得極其專注,當馬鈞講到齒變速比與拋竿初速度的計算時,忽然開口:
“先生此計算,可是假設配重下落時無損耗,且齒齧合無移?”
馬鈞點頭:“正是。此為理想形。”
“那便需計損耗。”黃月英取過算籌,“依過往經驗,木質齒齧合,損耗約在一至一半;若為鐵質,潤得當,可降至半。棘瞬間釋放,繩索與槽、空氣阻力亦不可忽視。綜合算來,先生預計之程,需打九折。”
馬鈞聞言,非但不沮喪,反而大喜:“丞相夫人能確算得損耗,實乃大助!如此,我們便可按九折之效來反推所需配重與齒比,免得實機不及預期!”
黃月英微笑:“此乃算學本。械之道,亦當如此。”
另一邊,元已拿著齒詳圖看了許久,忽道:“此齒形……非標準漸開線,亦非擺線。馬先生自創的?”
馬鈞忙解釋:“此乃鈞為分散衝擊應力所設之齒形。傳統齒形力集中,易崩。此形可將力沿齒面更均勻傳遞……”
“想法不錯。”元打斷,手指重重點在圖紙一,“但此過渡太急,應力集中反會加劇,需圓過渡。”他取過筆,在圖紙上勾勒幾筆,一個更流暢的齒形躍然紙上。
馬鈞湊近細看,恍然大悟:“原來如此!力分析時,只想著分散,卻忘了流線!大師一點,茅塞頓開!”
龐正看著三人迅速進狀態,心中欣。他輕咳一聲:“三位,既已共識,敢問若全力施為,第一臺可試之原型機,需時幾何?”
馬鈞、黃月英、元對視一眼。
馬鈞先道:“整結構設計、木作部分,給鈞四十日,可出全套工圖。”
黃月英計算道:“算學校驗、尺寸校準、公差設定,配合馬先生進度,三十日可畢。”
元沉最久:“最難是核心鐵件。齒、棘、主軸……需先制專用工,再反覆試鍛。某不敢打包票,但……七十日,當能拿出第一套勉強可用的。”
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