經過了一番檢查之後,劉少成心頭大定,笑道:“各位師傅,這六台蒸汽機基本上可以說是製作成功了,不過為了驗證其穩定性,還需要更長時間的試機。從現在開始,讓這台蒸汽機帶動車床連續運轉上一整夜,各位可以在此期間試著製作一些軸與軸承,明日中午時分再進行一次檢查,到時如果仍未出現多大問題,便可以小批量生產了。”
第一台蒸汽機的成功,讓劉少成著實興奮了好一陣子,以至於晚上回到家中之後,他滿腦子還是蒸汽的流向與閥門的閉合,眼前不禁又浮現出下午在實驗室的情形。
其實,劉少成剛開始確實沒有想到蒸汽機的製作會如此順利。他原本以為要經過兩三次失敗之後,才能找出一些設計上的錯誤,再改進一下加工上的缺陷,這才能夠製造出一台能夠正常運轉的蒸汽機。今日製作好的六台蒸汽機雖然隻試了其中的一台,但其結果卻讓李不偉頗為驚訝,這台蒸汽機幾乎挑不出任何缺陷,高速運轉了一小時之後竟然沒出任何問題,而且看汽缸與活塞磨合情況也是極好。
劉少成自己也沒意識到,他與工匠們設計的蒸汽機,已經比歐洲工業革命前期的蒸汽機要先進了許多,其設計理念已領先瓦特等人數十年了,更何況他此時所采用的加工技術也是瓦特當年根本沒法比的。再說了,這六台蒸汽機是他與眾學者經過幾天的計算,最終確定下來的設計。這其中不僅對活塞空載運動特性與曲柄的角速度曲線進行了詳細的推算,更是將活塞的的運動慣性也考慮在其中,又對各個旋轉件的連接軸做了極為詳細的受力分析,從而使得曲柄所受的衝擊力降到最低。至於進排汽閥與變速箱的設計則更為詳細,配汽滑塊的運動曲線、進汽口的形狀、飛輪的轉動慣量,都進行了極為精確的計算。可以這樣說,從機械學與運動學角度來講,這三台蒸汽機的設計已近完美。
當然劉少成也清楚地知道,拋開設計理論不談,這次的設計仍然存在一些功能上的缺陷。例如變速箱的潤滑不是連續的,需要有人不斷在變速箱蓋的漏鬥內滴入潤滑油,顯然不如密封的油浸式潤滑高效。活塞與缸套的潤滑方式,使得蒸汽機隻能以直立的方式放置,而且使用過的潤滑油隻能以手工的方式收集,顯然又是極為不便。
不過這其中也有一些意外的驚喜。這六台蒸汽機的缸徑隻有10厘米,行程隻有20厘米左右,但已能將車床輕鬆帶動,絲毫感覺不出蒸汽機的轉速有明顯下降,顯然這種蒸汽機的功率比預想的要大上許多。其實,在清朝時期有人曾製出缸徑為30厘米的蒸汽機,當時這台蒸汽機已能驅動長20米、總重25噸的船隻了。而到了二十世紀,更是有人製作出缸徑隻有4厘米的單缸蒸汽機,並且用其來驅動一輛改裝過的自行車,在上坡也不太費力。不過,劉少成與眾工匠很快就掌握了蒸汽機的各種特性,沒過多久之後,各種類型的蒸汽機都相繼問世,並且在大宋的各個官辦工廠、磨坊、紡織廠內廣泛使用,當然,這又是後話了。