读书翁南宋之工业革命免费阅读1.10 自行车
这几天里，李不伟一直在思考着下一步的计划，正如制定一个项目一样，李不伟深知前期分析、可行性分析、风险评估、难点技术、成本、研发周期这些东西都是必须要考虑到的。而且，这个项目必须具有代表性，因此李不伟现在的目标是，先要造一辆自行车，他决定从机械部分开始。
别看现代的自行车看似简单，其实这里面的机械零件与加工工艺，每一个环节都是下一步制造更复杂机器的必要准备。
经过一夜的深思熟虑，李不伟已经在心里做了通盘考虑，这一早醒来，李不伟又将整个方案在心里过了一遍。要造一辆自行车，有以下几个问题是一定要解决的：
车架，李不伟已经考虑好了，车架就依照现代的三角型车架，稳固又简单，而且这也是他最熟悉的。车架的材料就选用结实的木材，但一定要抗压与抗扭，至于拉应力与剪应力，估计木头材质是不存在问题的，对于自行车架来说，基本不用太多的要求。
车轮，可以采用实心木板制造，这是最简单的一种，但因为木纹的走向，可能导致车轮在各个方向的强度不一致，更重要的是，这种车轮太笨重，轴承不好安装，而且容易受侧风的影响，因此这个方案很快被李不伟否定了。后来，经过观察周伍的马车车轮，李不伟决定车轮仍然采用木辐车轮，圆周各个方向受力均匀，而且结实耐用，现为重要的是，轴承部分得到了强化，使得整个车轮更结实。
至于传动装置，其中包括脚凳，传动链，后轮的棘轮装置。关于传动链，李不伟现在有好多种选择，但经过多种方案的综合比较，他决定选择一种木制链条，别看是木头做的，李不伟经过简单的计算得知，链条上主要是两种零件，一种是链条片，一种是连接链片的销。链片主要承受拉应力，而销上承受剪应力，链片与销的连接处又承受压应力，以及一定的滑动磨擦，但木制链片与铁销是肯定可以满足要求的。更为重要的是，木材容易加工，而铁销也不难制造，而且强度很容易满足要求。
还有一个问题就是棘轮装置了，也就是单向轴承，如何保证向前蹬的时候链条可以带动后轮，而链条停止传动后，后轮又不会因此而停止转动。现代自行车的棘轮装置李不伟是知道的，其实也不复杂，内轴承、弹簧圈、滚珠、外轴承，只是外轴承上有了单向锁止机构而已。别看这听起来简单，但在宋朝要加工这一套轴承，别说强度能否达到，就是加工精度与工艺都是根本无法保证的，至少目前是这样。因此李不伟想出了一种自制的棘轮装置，其实很简单，就是在铜制的内轴上，沿单一切线方向，每隔30度的角度，就伸出一个铜片，而外轴上每隔30度角都有对应的台阶，这样顺着转动时，铜片刚好顶在这些台阶上，便能用外轴带动内轴了，而逆转时，铜片就会被弯曲打滑，内外轴间不再有传动功能。这样，棘轮的问题也解决了。
还有就是轴承的问题。但李不伟略为想了一下，目前制造滚动轴承是不太可能的，虽然在更早的几百年前已有一些滚动圆柱型轴承的雏形，但都是些平板的支承件，例如浑天仪上使用的就是这种滚动轴承，但要做成圆环型滚动轴承，因为制造工艺问题，使用寿命与承载力都不如滑动轴承，因此他便选择了最容易制作的滑动轴承。至于润滑问题，李不伟并不担心，因为自行车本身载重量不大，马车都不存在问题，何况是自行车。
还有一个刹车问题，李不伟觉得不可能采用后世的橡胶皮刹车的方式，手制动做起来也太麻烦，便在座椅下设置了一个手把，再采用杠杆机构磨擦后车轮刹车。虽然刹车时需要手伸到屁股底下，显得不太雅观，但有总比没有好。
李不伟想通了所有的技术难点，心情便放松下来，此时仍是清晨，他信步走出房间，深深地吸了一口气，正准备大口呼吸几下宋朝清晨的新鲜空气，便闻得一阵清香扑鼻而来，还带着些热气。
周依依正端着一碗热气腾腾的桂花莲子粥刚准备进门，却见李不伟闭着眼睛，张大了嘴，看那样子一个强力喷嚏马上便要暴发出来，吓得周依依马上用身子护住了碗，转过了身去。李不伟一睁眼，奇道：“咦？依依你身上的香气怎么这么怪？”说着凑上身去在周依依身上闻了起来，周依依脸一红，又不敢做太大的动作来躲闪，生怕那一碗粥打翻在地，忙嗔道：“什么香气！这是粥的香味！”
李不伟恍然大悟：“嗯，你肯定是嘴馋一早起来偷喝粥了。”周依依又气又笑，一转身，端起碗道：“我倒没偷吃，不过准备给旺财和小强吃的。”说着，又复转过身去，作势就要离开。李不伟见状，连忙拉住了她，央求道：“好妹子，这碗粥不如就给我吃了吧，旺财和小强今天中午我请客。”周依依听得他叫得如此肉麻，虽感害羞，心里却是极为受用，再看李不伟正笑眯眯地盯着自己，更不知道说什么了，将碗递给了李不伟，然后低着头走进屋里。
李不伟在一旁喝着粥，偶尔咧着嘴咝咝吸着凉气，口中不断地叫着“好烫”。周依依怔怔地看着李不伟出神，心里在想：“他刚才叫我好妹子，不知是随口叫的，还是发自内心？但看他平日里嬉笑无常，这次肯定又是胡言乱语了。”她越是想，心中越是弄明白，心里一横，轻声道：“伟哥哥，你刚才叫我什么来着？”
她声音小的连自己都几乎听不清楚，但李不伟却听到了前两个字，正是‘伟哥’二字，当下惊得跳了起来：“你……你叫我什么？”周依依吓了一跳，她没想到李不伟如此反应。自己好不容易鼓起勇气叫了一声亲密称呼，没想到李不伟如此反应，心中一时想得太多，不禁吓得呆了。李不伟觉得自己有点失态，咳了一下，清了清嗓子，温言道：“这个……。伟哥……还是最好不要叫，在我们家乡这是一种药……唉，反正这个伟哥哥是万万叫不得的！”话音刚落，李不伟忽又想到，这个时代谁又知道伟哥是什么意思？自己看来过于敏感了。再看周依依站在那里泪眼涟涟，一副楚楚可怜的模样，心中一软，走过去拉着周依依的手道：“其实……这个伟哥哥别人叫不得，你却可以叫，这个世上只有你可以这样叫我。当然了，还是叫成不伟哥哥好听些。”
周依依听了一怔，心道：“只有我才可以这样收他，别人却是叫不得……”她听李不伟如此一说，显然自己是和别人不同了，柔声道：“这世上也只有你能叫我好妹子……”李不伟奇道：“那小伍呢？你不是她妹妹吗？”“这……”周依依一时愣住，不知如何回答，正在想着说辞，却听李不伟叫了一声：“哎呀，差点忘了大事！依依你来得正好，我想找你帮我画些东西呢”。
李不伟当下将自己的想法详细给周依依讲了一遍，又简单画了一些图样，周依依冰雪聪明，马上就明白了李不伟的意思。二人整整忙了一天，才画完了一辆自行车的图纸。李不伟端起画好的几十张图纸又重新看了一遍，各个主要零件图，装配图，每张图纸上的材料、尺寸、规格要求，都标注得详尽之极，有些地方还用了三视图，虽然还没有公差，表面光洁度等参数，但已有的这些资料用来制作一辆原始自行车是绰绰有余了。
第二天，李不伟和周依依二人拜访了城中所有有名气的木匠与铁匠，其实李不伟以前就曾考察过一番，所以这次很快就定下了两家刚好相距比较近的木匠铺和铁匠铺。木匠铺的师傅四十多岁，叫郑永江，李不伟只看了他做的几件物品，便知道这人工艺不差。郑永江看了李不伟的图纸，很是奇怪为什么要做这个东西，但李不伟神神秘秘地只说是一种叫做自行车的交通工具，人坐在上面蹬着车踏板就可以自己走的。郑永江听了自是不太相信，这两个轮子的车，就连放在那里都站不稳，何况再动起来呢？他见李不伟出手阔绰，衣着打扮又不像寻常百姓，再看周依依只是小鸟依人般地跟着李不伟，李不伟说什么她都感觉是天大的真理，郑永江心下了然，原来是富家子弟带着个相好的姑娘，来这花钱找新鲜了。但人家给了一大笔钱，自己又不是钱多得没地方搁，便答应了下来，先付一半定金，待完工后再付清。
周伍这几天已上任，自是忙得不亦乐乎，香儿一个人在家中却又总能找到些活来做，因此李不伟便每天带周依依来查看进度。郑永江这次虽然感觉钱挣得特别容易，但做起活来却也兢兢业业，一丝也不马虎，再加上李不伟给的钱超出标准好几倍，又看着李不伟每天都过来查看，不像是有钱公子一时头脑发热，所以郑永江便将其它活交给了徒弟，自己的工具全部搬回家中，全力以赴地制作图纸上画的各种零件。
李不伟看这些木工工具，刨磨锯锉应有尽有，与八十年代的木匠工具也差不了多少，心想看来木工这一行业，宋朝与后世差别倒也不大。李不伟隐隐记得刨子应该是在明朝时期才出现的，但眼前这郑永江的店铺竟然也有一种类似木工刨子的东西，虽然与后世的不太一样，不过也能起到刨光的作用。看来在史学家们的眼中，这种东西还不是真正意义上的木工刨。
对于自行车的制造，李不伟不时给点讲解，郑永江本是心灵手巧之人，待李不伟讲到自行车的平衡主要靠人体协调与方向把来控制，又举了踩高跷的例子，马上便明白了，还不时给李不伟出点主意，周依依看得有趣，也指手划脚地参与进来。三个臭皮匠，虽然一个是女的，也顶不到一个诸葛亮，但这一番讨论，竟然又有收获。
据郑永江讲，这链条的销其实没必要用铁来做，用红枣木就可以完全满足要求，只是在枣木的两端用细铁销固定链片就可以了，而棘轮部分也没必要使用铜片，因为受力点多，采用薄木片便可以达到要求。至于刹车，郑永江建议采用脚刹车，一是因为脚比手有力，二是因为刹车时还要用双手来扶着车把，至于刹车机构，只是将刹车块从上面移到下面而已。这样一来，除了前后轮、脚踏板的轴，以及两轮的轴承使用部分铜与铁，刹车片采用一些牛皮，其余的部分全部采用木头制作了，同时前木制大梁应再加固，不采用圆型截面，而采用横截面为矩形，磨掉四边的长方形。
三人忙了七八天，李不伟眼看着自行车越来越有样，心中也是激动万分。毕竟这是自己来到这个世界的第一件作品。
等到全部组装完成后，展现在眼前的是一辆真真正正的自行车了，至少在李不伟看来与后世的自行车长得基本是一样的。李不伟看着自己的作品，问道：“郑师傅，你看这车能跑么？”郑永江肯定地点点头：“要跑是绝对没问题的！”他之所以如此肯定，是有其道理的。李不伟虽然一再强调，这自行车一定要由自己第一个试车，但郑永江又怎能忍得住，早就偷偷地试过了，虽然有些主要零件还未完成，但也能够骑在上面走了一段距离。刚学骑车时郑永江还不适应，但不一会他就可以能够骑着在院子里走了一圈了。
正式的试车是在郑永江的院子里进行的，李不伟先感觉了一下，车子并不像想象的重，大约三十公斤，然后他骑上去，双脚在地下一蹬，车子借了力，便向前缓缓滑去，只是刚滑了不远就停了下来，显然是轴承的磨擦力太大的原因。李不伟踩在脚踏板上用力一蹬，车子这才又平稳地向前走了。李不伟骑了几圈，感觉除了车子太沉，蹬起来费力外，车的减震也是个问题，路不太好时屁股就受罪了。但在这种条件下能造出一辆自行车，又是木头材料，也算是很成功了。其实李不伟有所不知，就在不久以前，互联网上有人公布了自己的全木制自行车，该车能够骑上斜坡并且穿过一个火圈，然后在近四十厘米的空中落地，车况仍然良好。
其实在原历史上，第一辆自行车问世的时候，也是以木头制作的，只不过没有如此复杂的传动机构罢了。直到多年以后橡胶普及开来，才有了实心橡胶轮胎，又过了多年，有人无意中发现软水管的挤压现象，这才想出了充气橡胶轮胎。而当时第一辆自行车面世时，甚还不如眼前这辆骑着舒适。尽管如此，这也在当时造成了轰动。
周依依在一旁看得惊讶无比，喜道：“不伟哥哥，原来这车真的能自己走啊！我也要试试。”说着，已是抢过了车。李不伟担心周依依受伤，忙在后面扶稳了，但周依依却适应得快，等骑到第三圈时，就可以自己骑着走了。她感觉好玩，又骑了五六圈仍然不肯下来，但这辆车登起来极为费力，再过了几圈周依依已是筋疲力尽，显然是再骑不动了，她这才跳了下来，脸上红扑扑的娇喘吁吁。
看到自行车还能骑行，李不伟便要付剩余的工钱，郑永江忙道：“不急，不急，这自行车好不容易才完工，理当庆祝一番，在下略备了些酒菜，李公子请进屋稍事休息如何？”李不伟忙了半天也有些累，便与周依依一同进了屋。
席间，郑永江陪着笑，试探性地问道：“李公子，在下有一提议，不知李公子是否有兴趣。”李不伟道：“请讲。”郑永江道：“李公子，郑某以前不知这自行车竟然能如此行走，今日一见，果然神奇，李公子聪明绝顶，竟然能想出这等巧妙之作。不知李公子是否想过，如果将这自行车批量制造，不失为一条生财之路啊。”又接着道：“这车制作工序繁杂，寻常百姓自然是买不起的，但城中富贵人家多的是，如果我们能造出一批来，肯定会供不应求的。再说，这里距临安不远，京城中达官贵人更是多不胜数，如此一来，仅是这自行车，便让你我财源不尽啊。”郑永江越说越激动，吞了一口唾沫，又喷着唾沫星子继续道：“况且，等生意好了，钱赚得多了，我们便可将工艺改进，做出一批不同尺寸，木质、颜色的车子，当然价格也不同了，甚至可以做一些带有铁质零件的车子。不知李公子意下如何？”
李不伟已听得呆了。天才！你真是个商业天才！李不伟真想跳起来，猛拍郑永江肩膀夸奖一番，但他还是忍住了。“哦……这个……与郑老板合作进行批量制作，李某尚未有心理准备，况且……”说到这，李不伟停住，故意做出犹豫的样子。其实他心里已是狂喜，心里恨不得马上与这郑老板签下合约，但他却弄不明白，这车子的原理郑永江已全部知道了，为什么不自己单独做，而是要找自己合伙。
“李公子，咱们明人不说暗话，李公子在这徽州，甚至整个江南，恐怕也找不出像我这种手艺的木匠了，这样吧，所有材料、人工、成本全部由我包了，李公子只负责技术。至于分成嘛，除去工人工钱，材料，以及其它成本钱，剩余的利润，你我对半开如何？”
“不伟哥哥”，周依依突然插话道：“既然这样，不如就与郑师傅合作吧，我看郑师傅技术挺好，做活又细，而且还有五六个徒弟，虽然你这次只是画出了最简单的一种自行车样图，但郑师傅竟已做得如此之好，如果你将那批更好的样图拿出来，做出来的肯定比现在的还要好很多。”
“是啊，是啊，李公子再考虑一下”，郑永江一听周依依这话，顿时眉开眼笑，他之所以找李不伟合作，就是担心李不伟有更好的设计还没拿出来，万一自己开始制作，李不伟又找另一家合作，而且使用的是更先进的设计，自己岂不是白白丧失一个大好机会？
李不伟故作深思状，郑永江等得忐忑不安，却又不敢过于催促。过了一会，李不伟道：“也好，郑师傅手艺出众，就与郑师傅合作吧，依依你看如何？”郑永江此时正看着李不伟，周依依听了这话，冲李不伟做了个鬼脸，口中却道：“好啊。”
李不伟又提出了自己的几个想法：“第一，为了加快制造速度，需要多加人手，而且每个零件要画出规格图，每个木匠只负责一部分的零件制作，最后的安装需要郑师傅把关。”流水作业，以及生产过程规范化的好处，李不伟是知道的。“第二，先按目前的样式生产一批，看看市场反应，然后在这过程中一定会有买家反映各种问题，我们可将这些问题收集起来，该改进的就改进，该增加的就增加，过上一段时间，哪些零件容易损坏，哪些零件在设计时过于保守而浪费了材料，增加了车的重量，都心里有了数，这样的话，下一批产品出来后质量就更加稳定。第三，既然是批量制造，就一定要起个名字，我看这第一批车就叫飞鸽如何？”
郑永江已听得呆了，果然是高人呐，说出来的话就是不一样，这见解也比我等普通从高明许多，忙不迭地说道：“李公子高见，飞鸽牌自行车，好名字！”
两人又交头接耳了一阵，定下了发展蓝图，飞鸽牌自行车厂正式成立了！
……
“这郑师傅也真是胆大，第一次共事，竟然这么大手笔，这要花多少钱啊……好在咱们不用出钱，只是出一个人而已，哦不，是出两个人。”周依依坐在自行车前大梁上，车轮驶过坑坑洼洼的小路，她屁股垫得生疼，脸上却笑颜如花。李不伟正吭吃吭吃地蹬着车，他感觉这自行车比自己想象得又沉重了些，而且现在感觉拐弯时也极为费力，甚至车头一向一边倾斜的趋势，车座下面应该设计一个减震装置才好，不过好在木制车轮的减震性要比后世的钢圈好一些。车大梁设计得也短了些，周依依往前一坐，自己便没了空间，腿分开两边，像个鸭子似地，两条腿一上一下。
“是啊依依，多亏你反应快，否则这次合作还要费些时间的。你多二人的合作才叫天衣无缝，正所谓那个什么同心，其利断金嘛。”
“呸！”
李不伟身后，跟着一帮骑着马的公子哥，车子骑得不快，但这帮公子哥就是不肯超过去，跟在自行车后，眼睛直勾勾地盯着前面两只轮子的怪东西。
“依依，你说他们是不是看你长得美，跟在后面不肯走啊？”李不伟在周依依耳边轻声笑道，心中却想着，“失败，竟然忘了设计后椅架了。”