白起也需要回忆起来以前学过的数学,并且把它们整理出来作为教材使用。知识是从低向高的,白起决定先编纂一本基础数学,把它教给身边人,因为他们是目前他信得过的一群人。
白起现在准备设计和制作一个钟表,通过制作过程,来熟悉怎么样制造和使用齿轮。钟表的齿轮相对于手表来说是很大的,也需要讲究特别精密小巧,正好也适合目前的白起,因为他现在的那些制作工具还是相对简陋的,加工不了精细的东西。
这一次白起的制作伙伴变成了李虎,白起负责设计和改进,做出各种图纸,李虎按照图纸来操作工具进行制作,当然这个过程需要白起的指导,以后可能就不用了,但需要李虎去学习。
钟表的外观是可以不会理会的,那些只是表象,只有当它卖出去的时候才重要,但是对于白起现在来说就不需要特别注意是什么形状。如何去完成里面的结构才是制作钟表的关键。
要让物体动起来,就需要给它施加一个力。让钟表动起来的原理也一样,不过是改成了给它上发条。你需要每天给钟表上一下发条,它才能一直走下去。
钟表是表,是一种计时的工具。我们感受到的时间变化,用不同的计时单位是不一样的,但是它们又是有相互关联的。具体的联系就是,一年有三百六十五天,一天有二十四个小时,一个小时是六十分钟,一分钟等于六十秒。
我们在钟表上看到的时间刻度的有时针、分针和秒针三种,三种指针转动的速度是不一样的。秒针转了一圈,时针会转动一格,具体是六十分之一圈。分针转了一圈,时针转了一格,只有十二分之一圈。可能很多的钟表上没有秒针,而是采用下面是钟摆的设计,每一秒钟钟摆摆动一次,原理都是一样的。
钟表的三个指针虽然速度不一样,但是三者是联系在一起的。钟表上了发条,所有的指针都开始转动。
所以在设计钟表的时候,难度主要是:
一,如何让发条以后,钟表的所有指针都一起动起来?
二,每个指针在相同的时间内速度是不一样的,如何实现他们同时转动但又速度不同?
三,理论上时间的间隔应该是相等的,也就是说我们看到的指针应该是在做匀速的转动,但实际情况确是,物体的运动受到空气的阻力作用会越来越慢,如何让间隔变得相等呢?
要解决前面的几个的问题,首先就需要设计多个齿轮,每个齿轮对应不同的指针,然后把他们连接起来共同工作。
两个连接在一起的两个齿轮,转动一个,另一个也跟着转动。但是要是齿轮的大小不一样,结果就是大的转了一圈,小的可能已经转了无数圈。到底是多少,是可以计算的,这个数值就是齿轮的圆周长。所以控制了齿轮大小就可以调整他们之间相对的转动速度。经过这样的调整以后,秒针对应的齿轮转动速度是分针对应齿轮速度的六十倍,分针是时针的十二倍。当然这个调节不是一次完成的,不是直接制作了大小不等的齿轮,毕竟秒针的速度是时针的七百二十倍,意味着它们大小差距太悬殊了。在这里用的是多次齿轮的连接和转换来实现的。
关于阻力的问题,最好的方式就是在让所有零件在真空下工作。要是做不了真空的话,就需要你详细的测量和计算了。当你算出了结果,就可以在上发条的时候通过补偿一点时间的方式来弥补误差。
确定好了思路,白起又在纸面上开始了各种演算,最后在纸上画出了各个零件的草图,详细标注了各个零件的参数。
有了草图,接下来要做的就是按照图纸来制作模具。做好了模具以后,再把金属加热直到它彻底融化,再倒入到模具中,在金属未重新凝固的时候立刻用压铸设备压铸它,让它在模具里面成形,等冷却了以后再进行打磨,才算完成所有工作,算是加工了一个零件。所有的金属零件都是这么都加工出来的,至少原理是这样。
几天下来,白起和李虎算是加工完了所有零件。下面的工作就是把零件组装起来变成半成品,接下来是最为重要的测试阶段,主要是测试半成品的功能是否符合你的预期要求的目标。
工业产品就是这样,根本不存在一次就成功的道理。之后就是无休止的测试,不合格或者性能不达标就拆了,根据反馈的结果来改正错误,然后再次组装起来进行测试。周而复始,直到测试合格,你的半成品达到了你期望的目标。
半成品测试通过了以后,才是为它制作一个合适的外形。装上外形以后,还是要继续做测试的,这一次是看看外壳会不会影响到本身的性能。
所有的一切都没有问题以后,你才能得到一个真正的产品。产品和商品还是有区别的,被大家接受愿意购买的商品,放在仓库里的只是产品。
看着做出来的钟表,白起只能叹气,只是能用罢了,根本谈不上好。其实商品的外形是非常重要的,就像很多人买车,就是要好看,这个观点也不能说是错的,因为在一个成熟的市场,汽车的质量本身会因为法律的要求,变得有保证,外观就成了选择的依据。
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