第103章 齒輪設計

作者︰威震八方小咸魚投推薦票 章節目錄 加入書簽

八音盒關鍵的動力部分,寧維則也是中規中矩地選擇了發條。

佔了八音盒內部大概三分之一大小的,是一個螺旋彈簧。這個彈簧對材料質量的要求很高,需要把鍛造得當的鋼片繞成卷後,盤在盒子里。彈簧片的最外端,有一個類似T型的結構,用來把彈簧固定在殼子上。彈簧的最里端則是一個狹窄的開縫,用來把彈簧懸掛到一個豎直的金屬軸上。

這個金屬軸,相當于與發條直接相連接。軸的中部,有一個一體式的斜角六齒棘輪。棘輪的外側,是一個內部有棘爪的水平放置的大齒輪。齒輪的棘爪也是用鋼片制成,柔韌而又富有彈性,剛好能夠卡住里面的棘齒。

這樣一來,斜角的棘輪在上弦時向一個方向旋轉,會撥開棘爪,便不會帶動齒輪。而在松開發條後,彈簧內儲存的能量會帶動棘輪向相反的方向旋轉。這時的棘輪就會牢牢卡在棘爪之上,頂著齒輪使之開始轉動。這便是八音盒獲取和釋放能量的過程。

接下來,就是動力如何傳給發音部分的問題了。

在那個水平大齒輪的外圈,會制作出一排錐形齒。與大齒輪垂直的方向上,有另一個齒輪。垂直齒輪直接與帶有凸起的滾筒相連接,齒輪的中心軸附近有一個齒數較少的錐齒輪。這個錐齒輪與水平大齒輪外圈的錐齒相互咬合,由大齒輪的旋轉帶動垂直齒輪,並最終使得鋼桶也旋轉起來。

當然,如果只有這個簡單的裝置,彈簧會迅速松開,導致樂曲播放無比迅速。寧維則仔細地思索了一下,這才回憶起了前世的工匠們是如何解決這個問題的。

他們使用的,是一種叫做調節器的東西,這是一種利用空氣阻力來限制齒輪轉速的裝置。要知道,空氣阻力的大小和物體速度的二次方成正比。當調節器旋轉的速度達到某個較大的值時,空氣阻力也會變得非常大,讓調節器的轉速保持在某個較高的水平上不再增加。利用這個原理,可以讓滾筒在旋轉到某個速度後不再變快,音樂就會變得穩定而且動听了。

因為這中間涉及到比較復雜的累乘齒輪組,寧維則計劃用到好幾個大大小小的齒輪,光計算齒數就算了一炷香的時間。

之前在韓氏工坊時,寧維則就在使用阿拉伯數字進行計算,韓經綸也跟著學了個七七八八。沈四公子畫好了小像,正要拿出來給寧維則看。走到她背後時,看著紙上那一堆模不著頭腦的東西,沈斯年便沒有打斷她的計算。

寧維則感覺到背後有人走了過來,依然堅持著把幾個齒輪的計算結果寫好後,才扭頭看了過去。

沈斯年還是表現出一如既往的溫潤姿態︰「寧姑娘,小像畫好了,在這里。」他仿佛對寧維則在紙上寫畫的內容不以為意,只是眼里時不時還是會流露出一抹探究的意味來。

寧維則點點頭,接過那兩幅小像來。

上面的一幅畫了位鵝蛋臉的女子,一頭烏黑濃密的頭發簡單地挽了個髻,用火紅的錦緞束著。她的眉尾微微上揚,鳳眼里透著一股不服輸的活力,乍一看也就二十出頭似的。只見女子正騎在一匹高大威武的白馬之上,穿著素白的窄袖短襖,扎了條暗花的玄色腰帶,腳踏烏黑發亮的馬靴,大紅的披風仿佛正在風中獵獵飄動。

寧維則不禁暗贊了一聲,好英氣的女子!沈家的遺傳基因,果然優質。

當然,也多虧了沈斯年的畫技不錯,把女子的氣勢畫得有模有樣。

看完了這幅,寧維則又把另一幅翻到上面來,細細端詳著。這幅是一個六七歲的小男孩,穿著一身銀亮的小鎧甲,騎著一匹暗紅色的矮馬。男孩微微仰頭,圓圓的大眼楮仿佛在看著不遠處的母親,臉上滿是羨慕與敬愛。男孩眉目里透出的英氣,與上一幅畫中的女子如出一轍。

等這孩子長大了,也不知會俘虜多少女孩子的芳心……

寧維則看完這兩幅畫,心中有了數︰「沈公子,這兩幅畫先放在我這。等我先把這八音盒做完,才有時間制作人偶。」

沈斯年稍稍猶豫了一下︰「好……不過等制作完成後,這兩幅畫需要交還給我。若是流落出去,恐怕……」

「莫不是想要沈公子墨寶的人太多了?」寧維則打了個岔,轉開了話題。

沈斯年也跟著打個哈哈︰「寧姑娘可真會說笑。」

人偶和小馬的樣式定下來,配套的讓人和馬都動起來的裝置也要確認了才行。在垂直齒輪空出來的另一側,寧維則又加了一組傳動裝置,用來帶動一個以盒子中心為軸的裝置進行水平旋轉。旋轉桿的兩頭,分別固定上了一塊磁鐵,緊貼著盒蓋的位置。

寧維則想了想,又把磁鐵旋轉的那個軌跡上盒蓋的木頭特意打薄了一半,將磁鐵嵌進了凹槽之中。這樣既限定了旋轉的路徑,又盡量地減少了磁鐵對內部其他位置的影響,還因為較薄的木頭阻隔能使上面的小馬吸得更牢固。

最後便是人偶和馬匹的制作了。寧維則沒急著動手,在紙上老老實實地畫起了三視圖。

兩匹馬都制作成了奔跑的姿態,分別有一只前蹄和一只後蹄擺動到胸月復下的位置,蹄子下面裝了一個小小的圓形底座,磁鐵便設置在底座中。馬蹄的位置是寧維則計算過的,會讓馬的重心盡量保持在中間的位置,減少轉動時倒下的風險。

馬上的騎士與馬不是連在一起的,而是可以分開單獨拿下來。兩個人偶呈坐姿,兩只腳緊緊夾在馬肚子上,腳的內側設置了小小的凸起。當擺放到合適的位置時,凸起會卡在馬肚子上的孔洞里,起到固定的作用。人偶的腰帶在後腰的位置上設計了一個不易察覺的凹陷,到時也會牢牢卡在高鞍的邊緣上,保證人像穩定。

寧維則的手很快。沈斯年倒是第一次見到有人繪制這種圖樣,眼神自是緊緊盯著寧維則的筆頭,看得無法自拔。

畫完最後一筆,寧維則舉起紙來正對著沈斯年︰「沈公子,你看看這人偶和馬匹的設計,可還合心意?」

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