曾想古代,最快的代步工具便是马匹,从一个城赶赴另一个城往往都需要十几天,千里马因为速度耐力都比普通马匹更好,能够大大地缩短赶路的时间,在一些惜马爱马之人眼里更是视如珍宝。不过再好的千里马放到现在,也终究比不过现代的交通工具。
现代交通尤其便利,短途的有公共汽车、地铁、轮船,长途的有高铁、火车飞机,我国边疆辽阔,东北省的省会哈尔滨到西藏省会拉萨足足四千八百多公里,乘坐飞机也只需要七个小时便能抵达。
回顾往昔,我国的交通能如此的发达遍布五湖四海,却也经历过漫长而又艰难的研发道路。
日本的快速崛起
二战以后,德国、日本和意大利的军事同盟以失败告终。美国为了扩大在亚洲地区的势力,选择帮扶日本。彼时的日本可以说是遭受了重创,经历了失败的日本也牢牢抓住了这次机会,美国为其提供良好的经济支持,使日本可以不断引进欧美先进的工业技术,通过吸收经验和模仿到创新快速成长。
短短三十年间,日本仅仅凭借不到十亿美元,就吸收了价值将近两千亿美元来自欧美的研究成果与技术。如此野心,可想而知。
日本站在这些巨人的肩膀上,工业水平不断疯涨,期间更是做出了一些惊人的成就。
在日本,有一家成立了四十多年却只有几十名员工,多年来一直专注于生产出售紧固件产品的小公司,名叫哈德罗克工业株式会社。他们研发出了一款神奇的螺母,这款螺母号称永不松动。这款小小的看似不起眼的螺母有什么用处呢?
螺母的作用
螺母其实在日常生活中极为常见,家中的一些家具都需要螺母配合螺丝固定,另外在一些大型设备的组件中,比如桥梁、铁路等也处处可见。螺母起到最关键的作用就是利用其内测的螺纹,与同等规格的螺栓相结合,达到将设备各个需要组装的部分紧密相连的效果。
如果家中有修理一些家具桌椅的人应该会知道,螺母可能会因为设备使用过程中的摇晃等情况,与螺栓发生松动,从而设备也会因此不那么牢固。这种事发生在寻常生活中还好办,我们还能及时的拧紧,但如果发生在铁路轨道上,一旦螺母松动了,就可能直接导致运行中的列车发生事故。
而上文我们提到的那家日本公司就完美解决了这个问题,制造出了一款名为HardLock螺母的产品,这款产品号称永不松动。
HardLock螺母
哈德罗克工业株式会社研发的这款HardLock螺母一经出现,就引得国外的纷纷引进。
此时即便是工业发达的西方国家也暂时创造不出此类物品的替代,一时之间竟然形成了垄断的局面。
该公司更是嚣张地放话道:这款螺母只能从日本购入,没有任何国家能够仿制出这款螺母。
事后这家公司的老板还直接公布了图纸,他觉得即便是放出图纸,也没有人能仿制成功。先不管他这狂妄立下的flag究竟有没有被打脸,我们先来看看这款螺母究竟长什么样吧。
这款螺母由一个凹螺母和一个凸螺母组成。普通螺母之所以会发生松动是因为螺母与螺栓之间存在一定的缝隙。HardLock螺母通过凹螺母与凸螺母的结合减少缝隙,从而减少松动的风险。
另外它还利用了楔型原理,只需要在螺母与螺栓之间各打上一个楔子,这样,螺栓与螺母不仅能完美结合,而且只要他们结合在一起便只会咬合的越来越紧,达到永不松动的效果。这楔形原理听上去很简单,好像很容易实现,可是实际操作之后才能体会到它的制造难度。
可是我们是谁呀,作为一个也在迅速成长的国家,我们最不缺就是科研精神,邻国都已经“好心”的把图纸送到了眼前,我们又怎么能错过呢。
好巧不巧,拿到图纸的那一刻,我们就发现了,这款螺母的核心结构楔形原理与我国古代卯榫结构十分相似,它常常使用在木制的古建筑中,在不利用钉子的情况下,通过卯榫结构就能牢固物体。
中国制造,唐氏螺母
感谢古人的智慧,让我们站在了更高的起跑线上。唐才宗就根据日本以及我国的相关经验,设计出了一款唐氏螺母。
唐氏螺母的纹路不像一般的螺母是均匀而连续的,它比较特殊,许多工厂看到唐才宗设计的图纸觉得难度太大,都纷纷拒绝了他。因此唐氏螺母的这种设计理论也迟迟没有投入到实践中。
于是唐才宗决定亲自动手,他协同机械专业的朋友学习绘制零件图,不断进行实验改进,终于得到了成功。这对于我国来说无疑具有无比重大的意义,我国未来也不必再向外国进口螺母了。
我国制造的唐氏螺母也有两个螺母组成,不同的是这两个螺母具有相反的转向,这样一来一个螺母松动时的力量就变成了成另外一个螺母拧紧的力量。
这一创新其实是超过了日本研发的那款螺母,因为HardLock螺母越结合越紧密的理论是有偏差的。它在一颗螺母施加压力的情况下,会使得螺母与螺栓的螺纹无法受力均匀,这样一来,螺纹会偏向一边,原有的结构就会产生缝隙,只是到目前为止这种情况还未发生,所以尚未被发现罢了。
HardLock螺母小小的螺母大大的作用
为何众多科研工作者甘愿为了小小的一颗螺母前赴后继?所谓一个伟大工程的成功,每一个螺丝钉都起着巨大的作用。
这样一颗小小的螺母,在当时日本垄断的局面下,推动了他国铁路、桥梁、工业机器等各方面的发展。年完工的东京天空树广播塔,东京晴空塔,英国美国制造的高速列车与轮船都有着它的身影。
19年,我国高铁事业飞速发展,构建了世界上最发达的高铁网络,没有这样的螺母,也没有安全的交通。国产螺母的诞生不仅是冲破外国垄断的第一步,也是打破对国人印象的第一步。
小结
我们能打破日本曾放出的狂妄言语,并不是偶然。实际上在很多领域,我国都已实现了弯道超车。唐宗才作为中国众多优秀的科研者之一,为国家做出了极大贡献,而中国的进步也正是依靠千千万万这样刻苦钻研的工作者赢得的。