第149章 工坊里的欢呼声（2/2）

韩小铁的第一个原型机完全失败。八个纺锤要么不同步，要么转速不均；纤维拉细装置要么拉得太紧扯断纤维，要么太松无法成纱；卷绕机构更是混乱，纱线缠成一团。

“别灰心，”春娘安慰他，“本来就不容易。”

但韩小铁没有灰心。他将复杂问题分解，决定分步解决：

1. 拉细纤维问题：他设计了“罗拉牵伸装置”——两对转速不同的辊子，纤维通过时被逐渐拉长拉细。难点在于两对辊子的速度比必须精确，太快会拉断，太慢则效果不佳。经过三十多次试验，他终于找到了最佳比例。

2. 加捻问题：这相对简单，用旋转的纺锤即可实现。难点在于如何使八个纺锤转速一致且稳定。韩小铁设计了一套精密的齿轮传动系统，确保所有纺锤同步。

3. 卷绕问题：这是最大的挑战。纱线必须均匀地缠绕在纱锭上，不能重叠或松散。韩小铁苦思冥想了数日，直到看到水车上上下运动的取水筒，才灵光一现，设计了“龙筋升降装置”——让卷绕轴在旋转的同时做规律的上下移动，从而使纱线一层层整齐缠绕。

最困难的是协调这三个动作。任何一个动作的时机或速度不对，整个纺纱过程就会失败。韩小铁设计了复杂的“联动机构”：一个主轴同时带动三套子系统，通过精确计算的齿轮比保证所有动作同步。

在经历了五十四次失败、耗费了工坊大量材料后，第五十五台原型机终于成功运转了。

当八个纺锤同时旋转，麻纤维被顺利拉细、加捻、卷绕时，工坊里爆发出的欢呼声，不仅是为了一台机器的成功，更是对创新精神的庆祝。

韩小铁的成功不是单打独斗的结果。他有一个五人小团队，每个成员都有独特的长处：

——赵木子，二十三岁，细木工出身，双手稳定如磐石，擅长制作精密木件。自动纺纱机的木质框架和许多精密木制零件都出自他手。他能将韩小铁草图上的线条，转化为光滑精准的实物。

——钱铁头，二十岁，铁匠学徒，肌肉结实，擅长铁件加工和热处理。纺纱机的所有金属零件，从齿轮到轴杆，都由他锻造和加工。他改进的渗碳工艺，使铁制齿轮的耐磨性提高了五倍。

——孙巧手，十九岁，原纺织工坊的女工，心思细腻，观察力敏锐，负责机器调试。她能发现最微小的不协调，并提出实用的改进建议。正是她发现了早期原型机中纱线张力不稳定的问题。

——李算盘，二十一岁，读过几年私塾，懂算术和基本几何，负责计算齿轮比、转速、受力分析等。他将杨文远的理论转化为实际计算，确保设计在理论上是可行的。

——周观察，二十八岁，原是养马人，对机械运动有特殊直觉。他虽然不懂复杂理论，但能凭感觉判断机器运转是否“顺畅”。他的直觉多次帮助团队避免了错误的设计方向。

团队分工协作，韩小铁是“总设计师”，提出构想，画出草图；其他人分别负责实现。每周他们都会聚在一起讨论进展、问题和下一步计划。

“一个人再能干，也做不完所有事。”韩小铁在一次团队会议上说，“关键是让合适的人做合适的事，然后把我们各自的成果组合起来。”

这种分工协作的模式，已经体现了现代工程团队的雏形。更难得的是，团队成员之间形成了良性互动：当赵木子遇到一个特别复杂的木件加工问题时，钱铁头会从金属加工的角度提出建议；当李算盘的计算结果与实际情况不符时，周观察的直觉能帮助找到偏差的原因。

团队的力量不仅在于分工，更在于不同视角的碰撞与融合。这种协作模式后来被机械工坊制度化，成为项目开发的标配。

韩小铁团队的成果，像投入池塘的石子，激起了层层涟漪，推动了整个机械工坊的升级与变革。

首先是工具革新。为了加工自动纺纱机所需的精密零件，传统手工工具已显不足。工坊开始自制专用工具：赵木子和钱铁头合作制作了“简易车床”，用脚踏板驱动主轴旋转，可加工圆柱形零件；后来又改进了“钻床”，通过齿轮传动提高钻孔精度；甚至还尝试制作“铣床”的雏形，用于加工平面和特殊形状。

这些工具虽然粗糙，但意义重大。它们不仅提高了加工精度，更重要的是，它们本身就是机械制造能力的体现——用机器制造机器。

其次是标准化的推进。在制作多台自动纺纱机的过程中，韩小铁团队发现，如果每台机器的零件都单独制作，效率极低，且维修困难。于是他们制定了《机械零件标准》，这是新家峁第一部技术标准文件。

标准包括：齿轮采用统一的模数制，不同大小的齿轮只要模数相同就能啮合；轴承规定了几种标准尺寸，相同尺寸的轴承可以互换；螺纹制定了统一规格，螺栓螺母可以通用；甚至连接件如销轴、键等也有标准尺寸。

标准化带来了革命性的变化：零件可以批量生产，然后组装；维修时只需更换损坏的零件，而不必重新制作整个部件；不同工坊生产的零件可以互换使用。这大大提高了生产效率，降低了成本。

第三是设计流程的规范化。以前工匠们设计新机械，多凭经验和直觉，过程随意，少有记录。韩小铁团队在开发自动纺纱机的过程中，逐渐形成了一套规范流程：

1. 需求分析：明确机器要解决什么问题，达到什么指标

2. 方案设计：提出多种解决方案，比较优缺点

3. 详细设计：确定最终方案，画出详细图纸，标注所有尺寸

4. 制作：按图纸制作零件，组装原型机

5. 测试：运行测试，记录性能数据，发现问题

6. 改进：根据测试结果修改设计

更重要的是，所有图纸和设计记录必须存档。韩小铁专门设计了一套图纸归档系统，每份图纸编号保存，注明设计者、日期、用途。这样，后来的工匠可以学习前人的设计，避免重复错误，站在前人的肩膀上继续前进。

机械工坊的创新氛围和系统培养，使它成了“机械工程师”的摇篮。除了韩小铁团队，又涌现了一批有潜力的年轻人。

刘齿轮，原名刘大牛，二十岁，原是磨坊主的儿子。他对齿轮传动有特殊理解，能设计复杂的变速机构。他改进了水力磨坊的传动系统，使能量损失减少了四成。他最大的贡献是提出了“齿轮系优化理论”，通过合理排列齿轮大小和顺序，使传动效率最大化。

王弹簧，十八岁，是工坊里少有的女学徒之一。她对弹性材料着迷，研究各种材料的弹性和耐久性。她改进了弹簧的制造工艺，使弹簧的弹性更稳定，使用寿命更长。她设计的弹簧用在多种机械上，从纺纱机的张力调节装置到水力锤的缓冲机构。

张轴承，二十二岁，专注轴承改进。他试验了多种材料和结构：木轴承、铜轴承、铁轴承；滑动轴承、滚动轴承；甚至尝试用不同油脂作为润滑剂。他的研究发现，青铜合金轴承在润滑良好的情况下，磨损率只有铸铁轴承的三分之一。他还设计了可拆卸的轴承结构，使更换轴承不再需要拆卸整个轴。

这些年轻人各有专长，但又相互学习。工坊定期组织技术分享会，每个人都要分享自己的发现和心得。韩小铁作为“总工程师助理”（李健特别设立的职位），负责协调这些工作，并指导新人。

“机械是个大学问。”韩小铁在一次分享会上说，“咱们现在刚入门，知道的还很少。但我相信，只要一代代人钻研下去，不断积累，不断改进，总有一天，咱们能造出真正的‘自动机器’——不是这种还需要人看管的，而是完全自己工作的机器。”

他的话点燃了年轻工匠们的热情。他们开始思考更长远的问题：除了纺纱，还有哪些工作可以用机器代替？除了水力，还有哪些动力可以利用？机械的极限在哪里？

机械制造的进步，迅速转化为实实在在的生产力提升。还涌现出一系列创新机械：

水力锯木机：这是韩小铁团队继纺纱机后的又一个重要成果。传统锯木需要两个壮劳力拉大锯，效率低且辛苦。水力锯木机使用直径三尺的铁制圆锯片，在水力驱动下高速旋转，锯木如切豆腐。一台水力锯木机的工作效率是手工的十倍以上，而且锯面平整，木材浪费少。

简易起重机：用于建筑工地，由滑轮组、绞盘和支架组成。通过滑轮组省力原理，一个人可以吊起数百斤的重物。这大大加快了房屋和工坊的建设速度，也减少了工伤事故。

改良犁耙：韩小铁团队与农事工坊合作，重新设计犁耙。新设计更符合力学原理，犁头角度优化，耕地时阻力减小三成，深度更均匀；耙齿排列科学，碎土效果更好。农民使用后普遍反映省力且效果好。

一日下午，李健来到机械工坊视察。他没有穿官员的服饰，而是一身简便的工作服，看起来就像个普通工匠。

他仔细观看了自动纺纱机的工作过程，询问了技术细节，测试了纺出的纱线质量。然后他走到韩小铁面前，问道：“你最大的梦想是什么？不只是现在能做的，而是你想做但可能还做不到的。”

韩小铁想了想，认真回答：“我想造一种机器，能自己干活，完全不用人一直看着。比如自动织布机，这边进去纱线，那边出来布料，中间完全自动；比如自动耕地机，自己走自己耕，人只需要牵着它转方向；甚至……”

这些想法在当时的人们听来，近乎神话。旁边的工匠们低声议论，有人摇头，有人轻笑。

但李健没有笑。他认真地点头：“这些梦想很好。只要敢想，就有可能实现。不过，”

他话锋一转，“要一步一步来。先完善自动纺纱机，让它更稳定、更高效；然后攻关自动织布机；再然后才是其他。”

他给了韩小铁一个长期课题：“你要开始研究‘动力源’问题。我们现在的水力机械受地点限制，只能在有溪流的地方使用；风力不稳定，时有时无。能不能找到更通用、更可控的动力？一种在哪里都能用，想用就用的动力？”

这就是蒸汽机的研究方向。李健虽然只有模糊的概念，但他知道这是关键。他告诉韩小铁，可以调拨一定资源用于这方面的探索性研究，允许失败，重要的是积累经验。

韩小铁记下了这个任务。他知道这可能是他一生中最重要的课题。从那天起，他和团队开始了蒸汽动力的初步探索：制作小型锅炉，研究蒸汽产生规律，试验蒸汽推动活塞的装置……

风吹进工坊，带来了泥土和花草的气息。韩小铁深吸一口气，转身回到工作台前。桌上摊开着自动织布机的初步设计图，旁边是蒸汽动力装置的试验记录。两个难题，两个挑战，两个可能改变世界的创新。

他拿起炭笔，开始计算一组齿轮的传动比。阳光从窗户斜射进来，照亮了他专注的脸庞。