42.轴承与滑轮

算上孙皓，姜明现在有31名学生，其中有6名女孩，都是聪明伶俐、吃苦耐劳的青少年，又处在适合学习知识的十岁左右年纪，因此学习速度非常快。

数学已经学完了四则运算，正在学习几何的初步知识。物理学习了很多初级知识，主要是简单的自然现象解释，还没有按力、热、声、光、电等课程系统学习，而且热学、电磁学未来几年都用不上。语以识字为主，简体和繁体并用，所以负担重些，当然姜明抄袭了很多寓言故事当作课，所以并不枯燥。

两人来到学校，见李婧柔正在上课，便站在窗外旁听，只听李婧道：“同学们，小马过河的故事告诉我们什么道理呢？”

姜明不在的时间，都是李婧柔、孙欣甜帮忙上课，李婧柔跟在他身边时间最久，数学、语、自然都学到不少，拿着姜明的教案也能应付。

一个小孩举手回答道：“河水深不深，只有自己尝试过才知道，碰到问题要自己试着解决，不应该总找他人帮忙。”

后世很多的寓言故事、成语故事简单直白，又能传递做人的道理，比古代的启蒙课本要活泼很多，小马过河、狼来了都是这样。

下课后，李婧柔见姜明、孙欣甜携手而来，过来问道：“你们怎么来学校了？”

姜明微笑道：“我刚做了一个有意思的东西，将来上课用得上，欣甜也感兴趣，就跟过来一起看看了。”

半个小时后，操场的架子上挂起了一个滑轮组，学生们都盯着这个奇怪的器具，交头接耳，纷纷猜测这是什么。

“孙皓，你去问下老师这是什么呗？”

“为什么你们不去，叫我去问？”

“姜老师是你姐夫啊，好说话。难道你怕了？”

毕竟还是十来岁的少年，被这么一激，孙皓不服气，跑到姜明面前，问道：“老师，这是什么？为什么要挂在横杠上？”

姜明眯眯笑，来到孙皓面前，附耳道：“小皓，这本来是送给你的礼物，今天就先物尽其用，完了再给你哈，大不了晚上再给你做顿好吃的。”

孙皓点点头，也轻声道：“那就这么说定了，今天要吃你说的红烧肉。”

姜明点点头，道：“好！就做红烧肉！”

建好高炉后，姜明让铁匠铸出了铁锅，这个比较容易，做好凹形模具后，里面倒入少量铁水，用凸形模具轻轻挤压下去，铁锅就铸好了。

有了铁锅后，姜明连续几天都亲自下厨，菘菜炒肉、红烧鲤鱼、清炒山菇等各种炒菜送上餐桌，让两位美女赞不绝口，原来姜明自夸厨艺不错，不是吹牛。孙皓更是吃货一个，天天吵着姜明换新菜式。

搞定小舅子后，姜明走到所有学生前面，道：“今天就在操场上给你们上自然课，这个是滑轮组，可以帮我们节省力气，提高日常生产工作的效率。”

其实咱们祖先在战国时期的《墨经》里就有滑轮的记载，不过那时将滑轮称为“挈”，用来改变力的方向。不过古代的滑轮都是用滑动轴承，到元朝时期，郭守敬的浑仪在两环之间安装了四个小圆柱体，构成滚子支承，这种结构与近代“滚柱轴承”减少摩擦阻力的原理相同，这可以说是原始的滚动轴承。

清末的洋务远动对中国机械工业的发展起了一定的作用，对轴承制造也有影响。在瑞典SKF轴承展览馆里有一套中国清代的轴承，制造精细，套圈、保持架、滚子都和现代的轴承极为相似。

有学生举手，问道：“请问老师，这个怎么使用呢？”

姜明反问道：“小柱，你能抬起旁边那块石头吗？”

小柱摇摇头，那石头他试过，一个人确实抬不起来。

姜明将那石头移到滑轮组下面，用绳子绑好，然后将另一头的绳子给小柱，道：“你现在用力拉绳子，看石头能不能起来？”

在所有人震惊的目光中，石头缓缓升了起来，而看小柱，一幅不怎么费力的样子。小柱也一幅难以致信的表情，差点怀疑自己神鬼附体了？

看着大家惊讶的表情，姜明道：“这就是滑轮的精妙所在，让一个人拉起正常情况下举不动的重物。比方用到建造城墙的工程中，就可以用滑轮组将砖搬运到城墙上，从而省去大量挑砖的人。”

现在这个滑轮还不能让姜明满意，铜制的轴承承重力不够，保持架也不够稳固。但铸造钢制的轴承零件并不容易，首先，石膏模具不能承受铁水的高温，而泥模需要又时间阴干；其次，铸造钢铁滚珠也比较难，很难做成标准的球形，后世钢珠都是冲压成形；最后，保持架只能用铜来铸造，限制了轴承的承重能力。

最让姜明头疼的还是钢珠和保持架，现在利用铸造和人工打磨，可以造出粗制的轴承。要想造出比较精密的轴承，只能等以后造出液压机、再冲压成形才行。

孙皓问道：“老师，那为什么用滑轮可以省力呢？”其它人也是一幅求知若渴的表情。

姜明指着滑轮组道：“上面这个是定滑轮，它是不会移动的，下面这个是动滑轮，当你在收放绳子的时候，它就在上下移动。”

众人点点头，姜明又指着上面的绳子，继续道：“注意到了吗？当你们在拉绳子的时候，相当于动滑轮的两根绳子在拉石头，所以每根绳子只承受了石头一半的重量。小柱一个人搬不动石头，两个小柱还不能吗？”

柱子点头道：“两个小柱肯定抬得起石头。”

姜明笑了笑，道：“很好，滑轮组可以让多根绳子同时拉重物，所以才能省力。今天的先演示到这里，你们都去试一试吧！接下来的自然课，咱们会开始讲力学。”

打发学生去实验滑轮组后，姜明来到两位美女身边，道：“二位认为今天的课怎么样？”

李婧柔道：“姜兄的自然课总是别开生面，不仅知识新颖，教学方式也很特别，强调知行合一，妾身学习了。”

孙欣甜道：“这就是你要送给小皓的礼物吗？看上去还挺有趣的。”

听了美女夸奖，姜明刚想调侃两句，这个时候亲兵来报，说蒋七已到督军府，有事向督军大人禀报。