第九十三节 吊装锅炉
第二十天，船体结构已经完工，船首的建筑也已经开始修建。只有船中后部留下了吊装蒸汽机组的开口，这个时候问题出现了。 云定海非常难为情的找到李志坚：“李官人，你们的铁件重量太大，我们的脚手架支撑不住，这安装不上去，该如何是好啊？” 在现场，李志坚可以看到船体和船体下无数的撑棍。在安装船板的时候，都是依靠这些撑棍把船板固定在位置之上，然后再通过榫接固定在船体上。船体旁边的土路上，一个大铁疙瘩样的锅炉放在几个大树干上滚动着，停在船体旁边。它旁边散落着几根折断的木棍，一看就是因为无法支撑住锅炉的重量才折断的。 “你们吊重物，用的是什么工具？”李志坚问道。 “自然是绞盘，把绳子从主梁上绕回来，然后转动绞盘，把重物拉吊上去。不过吊装这个锅炉的时候，不仅绳子断掉，主梁也支架也都折断了。” “这个还是有办法解决的，今日我让工匠打造几个铁制工具，我们明日接着吊装。”李志坚安慰一下这个老工程师，便转身回作坊。 每个机组的锅炉组由三个组成，每一个都是圆柱型，直径一米三，长三米左右，由铸铁分别铸造后，在接缝处用青铜烧焊制成。重8吨左右。可以储存3吨多的水，足够支持蒸汽机运行5个小时。 如何把8吨的锅炉吊到3.6米高，然后放到距离船身边缘五米的船舱内部呢？如果是通过滑轨的话，船体边缘肯定无法承受这么大的压力，会把厚约十厘米的木板损坏。唯一的办法只是吊车。 这年头哪里找吊车呢？而且还是能吊装八吨重的。 没有办法，李志坚又只能全靠自己的金手指自己设计建造一个了！ 吊车的结构主要是索具，滑轮和吊臂系统。现有的索具只有一种，那就是麻绳。直径2厘米的麻绳的破断拉力在2吨左右。为了安全，只能按照500公斤的重量来计算。这个就是吊车系统的主要动力索具。 因为这个锅炉也是大尺寸物体，因此需要用两个吊臂，两个吊装点来实现吊装，每个吊臂和吊装点的承重按照6吨的安全余量来计算。（现代的安全余量会更大） 吊臂要在3.6米的高度上，水平伸出5米多的距离。斜伸出去的吊臂为了维持平衡，除了垂直方向上受到重物的重力，水平方向上也要有力来维持受力的平衡。 经过受力分析计算，如果从3.6米的高度开始向水平五米的位置延伸，那么净高要在8.6米时，这个吊臂的支撑力才能在垂直和水平上相等。否则，吊臂水平方向上的受力，甚至要大于垂直方向上吊起重物的拉力。 按照这个数据，吊臂斜边承受的压力，以6吨的重量设计，是85kN，木材的许用应力为4MPa，代表每平方米截面的木材能承受的压力是400吨。所以这个吊臂的截面积最小需要有0.02125平方米，也就是边长14厘米的正方形。 这个长7米的斜臂从离地面3.6米的支撑点上沿45度伸出，然后还需要一个水平的横梁来提供平衡的水平拉力，这个力是60kN，需要最小截面边长12.2厘米的正方形木料，长度5米。 竖直树立的吊臂梁是用来平衡整个系统的，在它后方依然需要两根木料提供这两个支撑杆件另一端受到的平衡力。它需要的最小截面也是边长12.2厘米的正方形木料。后续支撑的斜杆也是45度倾斜的，它的需求和第一根斜杆的一样，也是边长14厘米的正方形。 整个吊臂系统，就是一个由两个等边直角三角形拼成的平行四边形。在另一个端点，需要有重物来压住，才能维持整个平衡。 吊臂系统之后就是要设计索具系统。因为麻绳只能承重500kg，那么对6吨的重物需要用12跟索具来同时拉拽。这就需要6对动静滑轮组来实现。或者使用双索3对动静滑轮组。考虑到制作原因，选用了后者。 悬吊挂钩自然是整体铸铁。然后在锅炉上用多捆麻绳反复捆扎后，再固定在连着动滑轮组上的挂钩上。 这一系列的零件迅速的从金手指系统化为图纸，分发到铁匠作坊，老黄头和小田看到这些简单零件，于是很开心的立即开工。小田是这么说的：“自从来了这里，就很少打造这么简单的玩意了。真不敢相信以前我还嫌这些东西没有技术含量，现在看到他们，就像看到亲人一样！” 铁匠作坊的动作非常迅速，云定海的造船师傅也不差，拿到数据之后几个小时，整个吊臂系统也在他们高超的木工技术下顺利完工。这个系统搭建在一个八轮的移动平台上。他们要在正式的吊装作业开始之前，铺设好这个移动平台的移动道路。 第二天，李志坚带着吊装的吊钩，索具以及滑轮组来到现场。很快的就安装在吊臂系统之上。索具最后连在一个并不是很粗的绞盘上，绞盘连着一个很长的摇臂，传动比达到了6比1，这样只需要90公斤的力量就可以转动这个绞盘，最后通过滑轮组带动最重可达6吨的负载。 每个吊臂系统有两根主索，每跟主索有一个绞盘带动。每个绞盘由三个壮汉cao作。吊装这个锅炉需要两套吊臂。吊臂需要在移动平台上平移5米的距离。 这两台吊车在安装完成以后，首先进行了起吊测试。当六名壮汉摇动吊臂，把三十个人差不多2吨的重量轻松吊上8米高的距离，这些抓着绳索的志愿者们纷纷表示出强烈的不满。 “那个龟儿子把脚伸在我头上了！” “赶紧放我下来！好吓人！” 八米高差不多四层楼高了，这确实不是一件轻松的测试啊！ 中午十二点，李志坚一声令下，吊车开始正式的吊装作业。吊钩稳稳的挂住绑缚着锅炉的麻绳，六名壮汉使出吃奶的劲儿开始转动绞盘。在吱吱呀呀的摩擦声中，麻绳崩的紧紧的，让人非常担忧是不是会随时断掉。每组吊臂下的两个绞盘保持了同步转动。有几个人专门观察锅炉的位置，防止它两段升起的速度不一样，当某一段升起的速度过慢时，他就发出指示，让另一组人降低速度。人们紧张的关注着所有的细节，力求锅炉安全的升上去。 虽然壮汉们转的不慢，可是锅炉吊起的速度更慢。假设壮汉通过手臂可以发出100瓦的功率，不考虑传动系统的效率，把这个锅炉升到5米高，也需要超过五分钟的时间。 在万众瞩目下，这五分钟极其漫长。整个现场的人，都盯着那个高高升起庞然大物，不少胆小的人甚至都不敢看了。万一出现什么事故砸下来，那可是真正的要把人砸的血rou模糊。 不多时，锅炉还是升到了预定的位置，李志坚一声令下，壮汉们马上同时停止了转动，把绞盘牢固的锁死。即使这样，他们还是不敢松懈，防止固定的绞盘松掉。 然后另外的一组人开始用撬棍，把两台吊车缓慢的水平移动。同样的，人们小心的调整着工作的力度，让两台吊车同步而缓慢的移动。有几组人用木棍支撑着锅炉，防止它的晃动破坏了吊臂系统的平衡。所有人都知道站在这个吊在空中庞然大物身下，需要多么大的勇气和多么大的风险。可是只要有人一声令下，他们还是悍不畏死的冲了上去。（现在的安全规程当然是禁止有人站在起吊重物附近的） 两台吊车移动到位以后，人们稳定住稍微晃动的锅炉，然后壮汉们用更加困难的方式，缓缓的把锅炉放下在制定的位置上。在下降的最后几个公分更是如此，人们仔细调整这个大家伙的位置，让他完美的停靠在精心建造的平台上。这个巨物放上的时候，整个船身都发出了吱吱呀呀的声音。 无论如何，当麻绳从紧绷的状态恢复松弛的时候，造船场内还是发出了一阵震耳欲聋的欢呼。 “太厉害了！这么大的家伙，就被十二个人轻轻松松的搬到了那么难的地方！” 就算是能举起100公斤重量的勇士，也得用80人合力才能抬动他。八十个人你围住这个三米长一米宽的家伙，你还有地方用力吗？还能协作吗？所以，实际上不用机械，这个是靠人力无法移动的家伙。 每个人都清楚的知道这一点，所以当这个工程上的奇迹一样的成就，在他们手上实现时。这帮工匠的心里，逐渐找到了只属于人类的尊严和信念。 “我们是可以无所无能的！”