不過,梅森對力矩的概念朦朦朧朧,對胡克定律(應變與應力成正比)更是一無所知,所以,直到十二天後,他按照唐納的設計做出實物時,才驚訝地發現,果然所有問題都解決了。
唐納的設計是這樣的:
利用彈簧形變越大,彈力就越大的特徵,仿造傳統鐘錶上的芝麻鏈結構(彈力最大時對應力臂最小),來保證整個發條出力過程中,力矩始終穩定。
然後將這個穩定的輸出力矩和一個可調整七檔力臂的滑輪(相當於簡易版的腳踏車變速飛輪)連線。
這樣一來,外力在一定範圍內變化時,都能透過調整滑輪力臂,在儲能(上發條)和放能(松發條)之間自由切換,並且保證速度不至於過快過慢。
當然,發條“電池”在被用作豎井電梯時,還需要考慮到起步和停止時的穩定性,不過,這個問題,梅森已經透過人工操作和彈簧限位等辦法解決掉了。
此後,唐納又在他的方案上稍加改進。
終於,在一個月之後,第一個由發條電池(唐納發明的新詞兒)驅動的豎井電梯在霧城實驗成功。
這個由數百個侏儒工匠花了一個月時間手工打造而成的純機械機構,在將第一批糧食運到豎井下,又將十幾位侏儒自動運送上來後,伴隨著彈簧限位器發出哐的一聲脆響,豎井連線的上下街道里響起了經久不息的掌聲和歡呼聲。
每一個目睹這個奇蹟的侏儒工匠,都因為激動和興奮而漲紅了臉。
雖然這個發條電池成本高得離譜,但對於正為動力問題而發愁的唐納來說,無疑是在黑夜裡亮起的明燈。
只要繼續最佳化結構,開發新材料,再加上計劃中的霧城工廠正式運作起來後,發條電池的成本會成幾何級數的下降,到時候,很多問題都將迎刃而解。
五月二十日,在第一部發條電梯服役的第七天,經歷了兩個多月迷霧繚繞的迷霧鎮終於迎來了第一個晴天。
這一天,霧城和迷霧鎮上的所有人,包括五百多位矮人工匠,數十名藥劑師和藥劑學徒,格爾納達、韋斯利、李察、娜緹婭等等,全都聚集在鎮上的空地。
在所有人面前,唐納為了表彰在這個世界上發明了發條,以及提出用發條解決貨運問題的兩位侏儒工匠——布魯諾和梅森,親自向他們頒發了第一屆工程技術進步獎。
當各自拿到一個帶著底座的鐵錘獎盃時,布魯諾和梅森都有些尷尬,似乎對這個形式還有些不適應。尤其是唐納讓他們當著所有人的面說幾句獲獎感言時,他們更是窘迫地語無倫次。
直到很多年後,他們才知道自己一生中其他所有的成就加起來,也遠遠抵不上這第一屆湯姆獎獎盃所代表的分量。
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第451章 憂心忡忡的默克爾
第一部發條電梯開始執行後,梅森就來問過唐納:要不要儘快把它推廣到整個霧城,或者是落石城。
唐納只算了一道簡單的數學題,就否絕了這個提議。
三百多個侏儒工匠(後期增加到五百多個)花了一個多月才完成一部,而整個霧城需要一百零五部,如果按照這個效率,就算兩千個侏儒工匠一起幹,總共也需要近兩年時間才能把霧城的豎井全部裝滿發條電梯——這還沒有算上物料成本呢。
於是,唐納只讓梅森保留一個二十人的小組,在為第一座實驗性質的電梯提供維護保養的同時,繼續最佳化各個結構,一方面是增強可靠性,另一方面設法簡化機構,儘量節約成本。
而布洛諾負責的風車專案,也一樣保持二十人的小組。唐納給了他半年時間,繼續試驗以找到成本和功能的平衡點,今年秋收完成後,就要在北方三省內開始推廣這種簡易風車。