在图纸上,水碓的传动方式是由水流冲动立式水轮,轮轴上的短横木拨动碓梢,促使碓头一起一落进行舂捣。鲁班介绍说,它除传统的加工粮食外,若能加大齿轮的转速,还有捶纸浆、碎矿石等多种用途。
而鲁班更大胆地提出,可以利用类似的装置,对铁块进行锻造……
他在奏报中向赵无恤描绘了这样一个画面:因为水力冲击,在齿轮和皮带带动下高高举起的大锤,猛地砸向铁砧上的铁块!由此反复数千次,平日需要铁匠千锤百炼几天的铁块,也许半个时辰就成型了!
到时候,百锻钢,不再是藏于贵族手中的神兵利器,而会变成军队的制式武器……
“公输班描绘的,不就是水力锻锤么!?”赵无恤愕然。
……
据赵无恤所知,在原本的历史上,在蒸汽机出现之前,人类所能利用的最大动能,就是水力了。
在中国,对水力利用最早的应该是在公元纪年前后的汉代,水碓、水排,一系列自动机械如雨后春笋般产生,促进了农业的进步。而在欧洲,利用水力驱动磨石加工谷物的最早记载是公元前一世纪的古希腊时期,到罗马帝国时达到兴盛,水力驱动的锯木机、粉磨机,据说还可以用来切割石头……
至于对水力运用登峰造极的,当属中世纪晚期的水力锻锤。
有了水力锻锤,就可以迅速量产大批铁制品,比如说,优质廉价的铁甲,铁兵器,还有铁锚、大铁犁。
不过要实现这飞跃,其中的难度,赵无恤觉得,想必鲁班心里已经有所准备了,否则以他实干派的性格,不会在奏疏最后只是提出了这样一个设想,而是要设定最终的制作期限了。这大概意味着,就连缩小的模型试验,鲁班也未能成功。
简单比拟一下,水碓是木头锤子慢慢砸米,每分钟十几下。
水力锤锻则是铁锤子以每分钟200次上下的速度砸铁……
且不说对材料的要求,机械的大小,只要稍微学过物理的人,就知道这其中需要的动力差距,是何等的大。但水流流速就那么大,所以就得在水轮带动的机械上下功夫,让它们更复杂,用更少的力量,得到更多的功率!