粗劣的配合精度使這個銷釘在與擒縱叉動作時産生“嘩啦——嘩啦——”的聲音。這倒不是主要問題,因爲畢竟這是試驗品。
在科技部服務的元老們紛紛來參觀這個原始的鍾擺系統,提出了自己的改進意見,特别是關于材料和加工方面的。在他們的建議下,鍾博士重新設計并且改進了其中的某些部件,使得整體運轉的可靠性有所提高。
爲了保守鍾擺的秘密,這個木頭平台四周均用木闆嚴絲合縫地遮蔽起來。在炎熱多雨的臨高,裏面的環境如同蒸籠一般。
這次鍾利時沒有拿蒙古大力士巴特當動力,而是在棘輪軸上設計了一個辘轳,下面吊了一麻袋沙子。用沙袋當重錘做動力。巴特的職責是負責将幾個25公斤重的沙袋扛上10米高的鍾樓。當鍾利時放下沙袋的一刻,擒縱叉被棘輪撞擊,尾部失去平衡慢慢的擺動起來,觸發了第一個擒縱傳沖動作。随着棘輪的力量被越來 越多地傳遞到鍾擺上,鍾擺的擺動幅度逐漸加大,直到維持一個穩定的角度,帶動着擒縱叉有節奏地工作起來。棘輪伴随着鍾擺的擺動一步步地轉動起來。
這套簡單的木制原型機标志着臨高鍾表事業的開始。它采用了1656年發明的鍾擺調速器、1765年發明的自由式擒縱機構。望着成功運轉的三号試驗機構,鍾利時想到了發現單擺運動規律的伽利略,不禁流下了眼淚。此時此刻,伽利略老前輩在應該正遭受着羅馬教廷的迫害,處于水深火熱之中。當鍾利時從水深火熱的測試塔裏走出來的時候,好像從水裏剛出來一樣,人們并沒有發覺他流淚了,隻有鍾小英給父親大人送晚飯的時候才發覺他情緒低落,悶悶不樂。
“父親大人……”鍾小英将手放在鍾博士的肩上,“您不高興了……”
“嗯……我在想一個人……”
“是一位前輩……先生……”鍾博士說着不由的握住了義女的手――柔軟又溫暖。讓他的心情熨帖起來。
在三号試驗裝置的基礎上,鍾利時給它安裝了一組齒輪來實現分針和時針的關系,重新設計了鍾擺的長度并校準了它的周期。同時還增加了更多的沙袋和帶有止逆棘輪的上錘裝置。這樣,一台可以使用的四号試驗裝置便誕生了。
在四号試驗裝置的基礎上,鍾利時設計、試制了一套完整的鍾樓用鍾機。鍾機用得是青銅材料來保證性能。部分彈性元件使用得是磷青銅制造。由于這是試制品,所有的零件都是科技部的元老自己單個加工的,有些則拿到機械加工廠請專業元老去做。當然也沒什麽公差控制之類的概念――相當長一段時間内鍾樓鍾機每一台都是獨一無二的,而且每台都有些許不同的改進。
制造鍾機的同時,臨高建築公司爲這套鍾機建造了一座遮蔽性、通風性都非常好的磚拱結構實驗鍾樓。鍾樓位于太白天文台西側,是後來的鍾表車間所在地。
鍾利時親自主持安裝。這套鍾機被命名爲YZB-1型鍾機,也叫做“驗重擺一式”。“驗重擺一式”鍾機隻有計時功能,且隻有分針和時針。爲了提高運行穩定性,表針尾部均有配重,确保表針的轉軸是重心。這樣,表針在鍾樓側立面旋轉的時候不會由于偏心而對鍾機造成影響。
“驗重擺一式”先後造了三台,每一台都有一些改動。大型鍾機和手表的情況是不同的,因此鍾利時做了一些與手表設計不同的嘗試。在動力部分,他把提供動力的驅動輪安裝在傳動組的不同的位置,比較這些安裝方法的優劣型。在擒縱叉方面,擒縱叉的叉瓦和棘輪是摩擦最頻繁的部件。手表的擒縱叉叉瓦采用比棘輪耐磨的紅寶石制造,因爲更換棘輪比叉瓦更方便一些。而對于大型鍾機而言,叉瓦體積大,更換方便,而大型棘輪造價很高。因此,鍾利時在鍾樓的鍾機上嘗試采用比青銅棘輪略軟的材質制造可替換的叉瓦,以保護比較昂貴的棘輪。
“驗重擺一式”的動力是四組重錘,通過四個鐵鏈驅動的上錘輪分别上錘。采用多個重錘的目的是爲了緩解上錘時鍾機扭力的變化,減輕上錘對走時精度造成的影響。上錘輪比重錘的驅動輪直徑大一倍,這樣設計是爲了上錘時省力。驅動輪有類似自行車後輪那種止逆棘輪,隻能逆時針單向轉動上錘(重錘輪工作的旋轉方向則是順時針)。大型鍾機的動力比較強勁,在檢修鍾機的時候,需要放掉所有的重錘以保證檢修人員的安全。爲了防止重錘意外墜落,重錘下面是不能停留的,如同 “吊臂下方不能站人”的道理一樣。
三部“驗重擺一式”鍾機在經過一個月的測試之後正式投入了使用――原本鍾博士并不打算讓這種試驗品進入實用階段,隻打算保留安裝在試驗鍾樓上的一台做教學展示用。但是企劃院認爲既然已經造出來了,就此廢棄太過浪費:僅爲生産這三部鍾機就消耗了大量元老技工的工作時間。于是有兩部就被正式安裝到空置的鍾樓裏。“驗重擺一式”它隻有一側鍾面,也沒有燈光照明。後來又經過改裝添加了夜間照明系統。
事實證明青銅鍾機的壽命很長,雖然有些小毛病,但是在良好的維護下一直運行正常。在連續運行了三十年之後這三部“驗重擺一式”鍾機才被替換下來,作爲澳宋鍾表業的始祖,成爲博物館的鎮館之寶。
鍾利時在第四部鍾機上做了一些大的修改:他給鍾機設計了兩個同步的鍾面,并且設計了一個簡易的整點擊錘裝置,用來在整點敲響一口銅鍾。這個簡單報時裝置隻能發出一響。這種可以勉強報時的鍾機被稱爲“驗重擺二式”。
“驗重擺二式”剛剛在實驗鍾樓上安裝完成,正在測試中。不過鍾博士對這款鍾機并不滿意,隻是驗證下自己的思路是否可行。
“每到整點,鍾都響了嗎?”鍾利時看了看工作室裏的一台鍾。這台鍾看上去很有本時空的風格:瓷器燒制的鍾面,木制的鍾殼,黃銅的指針。也的确是由科技部的鍾表車間裝配的。但是裏面卻是另一個時空産得石英機芯。
鍾的背後突兀的拖出電線來,接在一個木盒子上。木盒子裏是鍾博士發明的“鍾氏一号”電池,臨高沒有幹電池,隻能采用外接電池的方式給石英鍾供電。
石英鍾表在舊時空就是廉價貨的代名詞,普通的成品表零售價才隻有幾十元。但是在走時準确上卻完勝一切機械表。元老院在D日前曾經采購了大量的計時器材,除了成品鍾表之外,還有大量的零散件。其中很大一部分就是石英鍾的機芯和石英振蕩器。外殼是在本時空制造的,以充分的節約船上的空間。
這些本地組裝的石英鍾分布在一些需要精确掌握時間的重要的車間――作爲管控物資每一台石英鍾都有編号,元老和得到授權的科技部職工之外嚴禁任何人觸動。
鍾利時間之所以如此重視石英鍾,是因爲石英鍾是他們掌握的計時器中最爲精确的。一個計時系統需要精确的校表器作爲基準。他當初建議大量購置石英振蕩器就準備用它來制造本時空基準校表器,在電子元件失效前用帶來的半導體元件做放大器。
鍾博士的計劃是以石英校表器作爲母本,再制造一批高精度的機械校表器,本地制造的鍾表就是用機械校表器來進行校對。這個分級的校對系統對維持計時的準确性有着至關重要的作用。在舊時空,廣播電台的無線電授時是主要校時方式。臨高這裏暫時還做不到普及這一體系,必須使用校表器。
“是,女兒每到整點都聽了,每次都能敲響。”鍾小英恭恭敬敬的說着呈上一個文件闆夾,上面精确的記錄了每次敲鍾的确切時間。
鍾利時看了下,每次的鍾聲都比石英鍾顯示的時間延後一些,有的甚至延後一二秒之多。這不隻是聲波速度的問題――他在安裝鍾機之後曾經測試過,走時誤差沒有這麽大,顯然敲鍾的機械傳動還有些問題。
“傳動還是有問題啊。”鍾博士低聲說着,放下了闆夾。他看了看外面的雨勢,似乎沒有減弱的趨勢。看來對鍾機進行檢查的事情得留在明天做了。
他在自己的記事闆上寫了一句:在工作室和實驗鍾樓間架設有頂廊檐。
現在是十一點,鍾利時準備在零點的時候去太白天文台校準一下時間。現在還有一點時間,鍾博士看着自己桌上的一大堆零件和圖紙,決定先把機械校表器的試制工作繼續做下去。
(本章完)