第182章 万事俱备
第182章 万事俱备
霍夫曼这个冬天所经历的事情，同样发生在韦森州内的村庄与周边地区，包括他找老婆这一点。
新的一年开始，边境关卡的士兵惊讶地发现来韦森州的人多了很多，大多是年轻人，拖家带口的也不少。
此时腓特烈正在和施密特等人一同测试离合器，这种齿轮离合器有个问题，在齿轮转动停下后才能换挡，否则会出现打齿，造成齿轮损坏。
腓特烈对此也没有什么好办法，齿轮变速箱也是这个样子。
对变速箱的研究也促进了齿轮的发展，齿轮要求齿接触强度和耐磨性好，轮齿部要求保持有较的韧性，对加工提出了更高的要求。
然后腓特烈发现自己忘了差速器，而自己上辈子常见的差速器中的伞状齿轮以目前的技术加工起来太难了。
他想了许久，最后回忆起似乎是有这么一种正齿轮差速器，所用的都是普通齿轮，而且和链条驱动可以很好的配合起来。
腓特烈设计的这种差速器有一个月饼一样的外壳，链条或齿轮带动外壳转动。两个车轴顶端的齿轮在其内部，内部侧壁上设置多个小齿轮与这边的车轴齿轮咬合，就像是一个大圆周围有几个小圆。
外壳转动时，小齿轮带动这一边的车轴齿轮。正常情况下内部的小齿轮与车轴齿轮是相对静止的，当一边车轴转速减慢甚至停止的时候，这边的小齿轮才会转动。
他用木头和现有齿轮做了一个模型，然后失败了，如果两边的车轴负荷大一点就会导致外壳空转。
失败并不可怕，长者说过，每个人都会犯错误，但是工程师必须分析错误的起因。
腓特烈研究了两天，终于发现错在哪里了，是自己记错了。
这个差速器大致上是对的，是内部的小齿轮有问题，它们需要两个一组呈俯视“”形、侧视“”形布置，左右两端分别咬合两个车轴齿轮，同时中间端相互咬合。
从侧面看，当车轴齿轮顺时针转动的时候，上面的小齿轮是逆时针转动。齿轮逆时针转动时右边向上、左边向下，所以两个并排且转动方向一样的小齿轮相互卡死了。
当车轴两边负荷一样的时候，两个小齿轮就会像一个整体，带动车轴齿轮转动。
假设当一边车轴负荷增加，相应的车轴齿轮停止转动。如果这时离合器是顺时针运动，停止一侧的小齿轮就会顺时针绕着固定的车轴齿轮转动，自身也会顺时针转动，同时带动相邻的小齿轮逆时针转动，随即带动另一边可以转动的车轴齿轮顺时针转动。
虽然很少有一边车轴抱死停转，只是转速减慢，但从相互运动来看也可以看做是那边的车轴停转了，差速器就会起作用。
新的正齿轮差速器做好了，大家把它和马车的车轴、车轮一起安装在架子上，然后通过刚做好的链条接上一台同样刚改装完成的双缸蒸汽机。
随着气缸启动，两个车轮马上快速旋转起来，车轮外侧安装了一根拨杆，每转一圈就触发计数器一次。
五分钟后，有学生向校长汇报，两边车轮的转速一样。
腓特烈点了点头，让他们进行下一步测试。
很快就有学生拿着一块木板压在一边车轮上增加其负荷，这边的车轮转速变慢了不少，另一边的轮子不但没停，而且还转得快了一些。
大家都松了一口气，又一个问题解决了。
接下来还有更麻烦的工作，把各个系统一起组装起来也是一门学问，如果搞不好，轻的重量过大，重则散架。
腓特烈让本茨按着各系统做同等大小的模型，蒸汽机、冷凝器和水箱是空木箱，链条是一根麻绳，飞轮是直接拿食堂里被老鼠咬坏的汤桶盖子改的等等，只要尺寸一样就行，然后一群人开动脑筋搭积木。
然后问题出现了，钢架马车的底盘并不适合拖拉机使用，于是腓特烈开始计算各系统的重量和位置，参考了自己知道的货车底盘，“俺寻思”出一个至少不会被压坏的底盘出来。
到了最后的总装阶段，各种各样的问题层出不穷，为了方便铆接还将原有的组装方案推倒重来一次。
在出现问题——分析问题——解决问题——总结经验的不断循环中，蒸汽拖拉机一点点的成型。
随之而产生的是档案室里比拖拉机还重的各种文件资料，它们详细记录了每一次实验的结果，每一个工艺细节。
腓特烈特地安排人把它们整理成册，要是自己哪天又穿越了就用得上了。
三月初的一天，腓特烈故意问本茨：“预计还有几天可以完成全部组装？”
本茨翻开厚厚的笔记本，里面记录了整个拖拉机的零部件，每安装好一个就打个勾。
“还有三天。”他回答道，“三天后组装完全部仪表，然后开始加水空载试机。”
腓特烈点了点头，说道：“接下来几天你看着，我要去看看农具做得怎么样了，做好了就送过来，然后去忙一些其它事情。”
与蒸汽拖拉机配套的农具是在布莱恩特的打铁坊那边研究制作的，腓特烈为此派了一批经验丰富的农夫过去帮忙。
腓特烈对这位铁匠大师还是放心的，他参与过不少创新项目，在这方面不用自己操心，所以很少过去。
布莱恩特也没有辜负他的信任，铧犁、播种机、开沟机和小麦收割机都已经做好了。
腓特烈蹲在几件搬出来的农具前，饶有兴致地研究起来。
他虽然放出了犁耙要多的口号，但是眼下的只是20马力的蒸汽拖拉机，只能带动一个犁头进行深耕，浅耕的话倒可以比现在的犁头多。
以现在的农业水平，农田普遍耕深只在10㎝左右，毕竟小麦播种3到5㎝就够了，深耕不到20㎝，四五年才深耕一次。
沒有深耕的土地耕作层厚度十余厘米，在下面就是紧实的犁底层，这一层泥土密度大，比较紧实，会阻碍水分下渗、空气通透和农作物根系的生长。
而腓特烈所说的深耕是30厘米以上，对改善土地物理性质、增加土壤有效水分、消灭杂草、增加养料、促进微生物生长、改善农作物根系发育有很大的帮助。
他老家曾在50年代于长安、宝鸡等14个县市做过调查，耕深36到40厘米的农田小麦产量比耕深10到20厘米的农田增加超过40%。
所以腓特烈在用手量了一下犁头的大小后很满意，随着技术发展，深耕普及，粮食产量又可以上一个台阶。
另一个更能提高工作效率的是小麦收割机，它可以拖在拖拉机的后面，由地上的轮子提供动力，侧面伸出的拨麦轮在旋转时可以将小麦拨向自己，下方的双层锯齿来回往复运动可以将麦杆剪断，后方的传送带可以将割下来的小麦送到拖拉机的另一边，让一辆马车在那里跟着就可以等小麦和麦秆自己掉进车里了。
腓特烈在这里看了一圈后十分满意，心中计算了一下日期，心想今年的夏收和秋播可以试试蒸汽拖拉机的威力了。
(本章完)
霍夫曼这个冬天所经历的事情，同样发生在韦森州内的村庄与周边地区，包括他找老婆这一点。
新的一年开始，边境关卡的士兵惊讶地发现来韦森州的人多了很多，大多是年轻人，拖家带口的也不少。
此时腓特烈正在和施密特等人一同测试离合器，这种齿轮离合器有个问题，在齿轮转动停下后才能换挡，否则会出现打齿，造成齿轮损坏。
腓特烈对此也没有什么好办法，齿轮变速箱也是这个样子。
对变速箱的研究也促进了齿轮的发展，齿轮要求齿接触强度和耐磨性好，轮齿部要求保持有较的韧性，对加工提出了更高的要求。
然后腓特烈发现自己忘了差速器，而自己上辈子常见的差速器中的伞状齿轮以目前的技术加工起来太难了。
他想了许久，最后回忆起似乎是有这么一种正齿轮差速器，所用的都是普通齿轮，而且和链条驱动可以很好的配合起来。
腓特烈设计的这种差速器有一个月饼一样的外壳，链条或齿轮带动外壳转动。两个车轴顶端的齿轮在其内部，内部侧壁上设置多个小齿轮与这边的车轴齿轮咬合，就像是一个大圆周围有几个小圆。
外壳转动时，小齿轮带动这一边的车轴齿轮。正常情况下内部的小齿轮与车轴齿轮是相对静止的，当一边车轴转速减慢甚至停止的时候，这边的小齿轮才会转动。
他用木头和现有齿轮做了一个模型，然后失败了，如果两边的车轴负荷大一点就会导致外壳空转。
失败并不可怕，长者说过，每个人都会犯错误，但是工程师必须分析错误的起因。
腓特烈研究了两天，终于发现错在哪里了，是自己记错了。
这个差速器大致上是对的，是内部的小齿轮有问题，它们需要两个一组呈俯视“”形、侧视“”形布置，左右两端分别咬合两个车轴齿轮，同时中间端相互咬合。
从侧面看，当车轴齿轮顺时针转动的时候，上面的小齿轮是逆时针转动。齿轮逆时针转动时右边向上、左边向下，所以两个并排且转动方向一样的小齿轮相互卡死了。
当车轴两边负荷一样的时候，两个小齿轮就会像一个整体，带动车轴齿轮转动。
假设当一边车轴负荷增加，相应的车轴齿轮停止转动。如果这时离合器是顺时针运动，停止一侧的小齿轮就会顺时针绕着固定的车轴齿轮转动，自身也会顺时针转动，同时带动相邻的小齿轮逆时针转动，随即带动另一边可以转动的车轴齿轮顺时针转动。
虽然很少有一边车轴抱死停转，只是转速减慢，但从相互运动来看也可以看做是那边的车轴停转了，差速器就会起作用。
新的正齿轮差速器做好了，大家把它和马车的车轴、车轮一起安装在架子上，然后通过刚做好的链条接上一台同样刚改装完成的双缸蒸汽机。
随着气缸启动，两个车轮马上快速旋转起来，车轮外侧安装了一根拨杆，每转一圈就触发计数器一次。
五分钟后，有学生向校长汇报，两边车轮的转速一样。
腓特烈点了点头，让他们进行下一步测试。
很快就有学生拿着一块木板压在一边车轮上增加其负荷，这边的车轮转速变慢了不少，另一边的轮子不但没停，而且还转得快了一些。
大家都松了一口气，又一个问题解决了。
接下来还有更麻烦的工作，把各个系统一起组装起来也是一门学问，如果搞不好，轻的重量过大，重则散架。
腓特烈让本茨按着各系统做同等大小的模型，蒸汽机、冷凝器和水箱是空木箱，链条是一根麻绳，飞轮是直接拿食堂里被老鼠咬坏的汤桶盖子改的等等，只要尺寸一样就行，然后一群人开动脑筋搭积木。
然后问题出现了，钢架马车的底盘并不适合拖拉机使用，于是腓特烈开始计算各系统的重量和位置，参考了自己知道的货车底盘，“俺寻思”出一个至少不会被压坏的底盘出来。
到了最后的总装阶段，各种各样的问题层出不穷，为了方便铆接还将原有的组装方案推倒重来一次。
在出现问题——分析问题——解决问题——总结经验的不断循环中，蒸汽拖拉机一点点的成型。
随之而产生的是档案室里比拖拉机还重的各种文件资料，它们详细记录了每一次实验的结果，每一个工艺细节。
腓特烈特地安排人把它们整理成册，要是自己哪天又穿越了就用得上了。
三月初的一天，腓特烈故意问本茨：“预计还有几天可以完成全部组装？”
本茨翻开厚厚的笔记本，里面记录了整个拖拉机的零部件，每安装好一个就打个勾。
“还有三天。”他回答道，“三天后组装完全部仪表，然后开始加水空载试机。”
腓特烈点了点头，说道：“接下来几天你看着，我要去看看农具做得怎么样了，做好了就送过来，然后去忙一些其它事情。”
与蒸汽拖拉机配套的农具是在布莱恩特的打铁坊那边研究制作的，腓特烈为此派了一批经验丰富的农夫过去帮忙。
腓特烈对这位铁匠大师还是放心的，他参与过不少创新项目，在这方面不用自己操心，所以很少过去。
布莱恩特也没有辜负他的信任，铧犁、播种机、开沟机和小麦收割机都已经做好了。
腓特烈蹲在几件搬出来的农具前，饶有兴致地研究起来。
他虽然放出了犁耙要多的口号，但是眼下的只是20马力的蒸汽拖拉机，只能带动一个犁头进行深耕，浅耕的话倒可以比现在的犁头多。
以现在的农业水平，农田普遍耕深只在10㎝左右，毕竟小麦播种3到5㎝就够了，深耕不到20㎝，四五年才深耕一次。
沒有深耕的土地耕作层厚度十余厘米，在下面就是紧实的犁底层，这一层泥土密度大，比较紧实，会阻碍水分下渗、空气通透和农作物根系的生长。
而腓特烈所说的深耕是30厘米以上，对改善土地物理性质、增加土壤有效水分、消灭杂草、增加养料、促进微生物生长、改善农作物根系发育有很大的帮助。
他老家曾在50年代于长安、宝鸡等14个县市做过调查，耕深36到40厘米的农田小麦产量比耕深10到20厘米的农田增加超过40%。
所以腓特烈在用手量了一下犁头的大小后很满意，随着技术发展，深耕普及，粮食产量又可以上一个台阶。
另一个更能提高工作效率的是小麦收割机，它可以拖在拖拉机的后面，由地上的轮子提供动力，侧面伸出的拨麦轮在旋转时可以将小麦拨向自己，下方的双层锯齿来回往复运动可以将麦杆剪断，后方的传送带可以将割下来的小麦送到拖拉机的另一边，让一辆马车在那里跟着就可以等小麦和麦秆自己掉进车里了。
腓特烈在这里看了一圈后十分满意，心中计算了一下日期，心想今年的夏收和秋播可以试试蒸汽拖拉机的威力了。
(本章完)