第182章 萬事俱備
霍夫曼這個冬天所經歷的事情，同樣發生在韋森州內的村莊與周邊地區，包括他找老婆這一點。
新的一年開始，邊境關卡的士兵驚訝地發現來韋森州的人多了很多，大多是年輕人，拖家帶口的也不少。
此時腓特烈正在和施密特等人一同測試離合器，這種齒輪離合器有個問題，在齒輪轉動停下後才能換擋，否則會出現打齒，造成齒輪損壞。
腓特烈對此也沒有什麼好辦法，齒輪變速箱也是這個樣子。
對變速箱的研究也促進了齒輪的發展，齒輪要求齒接觸強度和耐磨性好，輪齒部要求保持有較的韌性，對加工提出了更高的要求。
然後腓特烈發現自己忘了差速器，而自己上輩子常見的差速器中的傘狀齒輪以目前的技術加工起來太難了。
他想了許久，最後回憶起似乎是有這麼一種正齒輪差速器，所用的都是普通齒輪，而且和鏈條驅動可以很好的配合起來。
腓特烈設計的這種差速器有一個月餅一樣的外殼，鏈條或齒輪帶動外殼轉動。兩個車軸頂端的齒輪在其內部，內部側壁上設置多個小齒輪與這邊的車軸齒輪咬合，就像是一個大圓周圍有幾個小圓。
外殼轉動時，小齒輪帶動這一邊的車軸齒輪。正常情況下內部的小齒輪與車軸齒輪是相對靜止的，當一邊車軸轉速減慢甚至停止的時候，這邊的小齒輪才會轉動。
他用木頭和現有齒輪做了一個模型，然後失敗了，如果兩邊的車軸負荷大一點就會導致外殼空轉。
失敗並不可怕，長者說過，每個人都會犯錯誤，但是工程師必須分析錯誤的起因。
腓特烈研究了兩天，終於發現錯在哪裡了，是自己記錯了。
這個差速器大致上是對的，是內部的小齒輪有問題，它們需要兩個一組呈俯視「」形、側視「」形布置，左右兩端分別咬合兩個車軸齒輪，同時中間端相互咬合。
從側面看，當車軸齒輪順時針轉動的時候，上面的小齒輪是逆時針轉動。齒輪逆時針轉動時右邊向上、左邊向下，所以兩個並排且轉動方向一樣的小齒輪相互卡死了。
當車軸兩邊負荷一樣的時候，兩個小齒輪就會像一個整體，帶動車軸齒輪轉動。
假設當一邊車軸負荷增加，相應的車軸齒輪停止轉動。如果這時離合器是順時針運動，停止一側的小齒輪就會順時針繞著固定的車軸齒輪轉動，自身也會順時針轉動，同時帶動相鄰的小齒輪逆時針轉動，隨即帶動另一邊可以轉動的車軸齒輪順時針轉動。
雖然很少有一邊車軸抱死停轉，只是轉速減慢，但從相互運動來看也可以看做是那邊的車軸停轉了，差速器就會起作用。
新的正齒輪差速器做好了，大家把它和馬車的車軸、車輪一起安裝在架子上，然後通過剛做好的鏈條接上一台同樣剛改裝完成的雙缸蒸汽機。
隨著氣缸啟動，兩個車輪馬上快速旋轉起來，車輪外側安裝了一根撥桿，每轉一圈就觸發計數器一次。
五分鐘後，有學生向校長彙報，兩邊車輪的轉速一樣。
腓特烈點了點頭，讓他們進行下一步測試。
很快就有學生拿著一塊木板壓在一邊車輪上增加其負荷，這邊的車輪轉速變慢了不少，另一邊的輪子不但沒停，而且還轉得快了一些。
大家都鬆了一口氣，又一個問題解決了。
接下來還有更麻煩的工作，把各個系統一起組裝起來也是一門學問，如果搞不好，輕的重量過大，重則散架。
腓特烈讓本茨按著各系統做同等大小的模型，蒸汽機、冷凝器和水箱是空木箱，鏈條是一根麻繩，飛輪是直接拿食堂里被老鼠咬壞的湯桶蓋子改的等等，只要尺寸一樣就行，然後一群人開動腦筋搭積木。
然後問題出現了，鋼架馬車的底盤並不適合拖拉機使用，於是腓特烈開始計算各系統的重量和位置，參考了自己知道的貨車底盤，「俺尋思」出一個至少不會被壓壞的底盤出來。
到了最後的總裝階段，各種各樣的問題層出不窮，為了方便鉚接還將原有的組裝方案推倒重來一次。
在出現問題——分析問題——解決問題——總結經驗的不斷循環中，蒸汽拖拉機一點點的成型。
隨之而產生的是檔案室里比拖拉機還重的各種文件資料，它們詳細記錄了每一次實驗的結果，每一個工藝細節。
腓特烈特地安排人把它們整理成冊，要是自己哪天又穿越了就用得上了。
三月初的一天，腓特烈故意問本茨：「預計還有幾天可以完成全部組裝？」
本茨翻開厚厚的筆記本，裡面記錄了整個拖拉機的零部件，每安裝好一個就打個勾。
「還有三天。」他回答道，「三天後組裝完全部儀錶，然後開始加水空載試機。」
腓特烈點了點頭，說道：「接下來幾天你看著，我要去看看農具做得怎麼樣了，做好了就送過來，然後去忙一些其它事情。」
與蒸汽拖拉機配套的農具是在布萊恩特的打鐵坊那邊研究製作的，腓特烈為此派了一批經驗豐富的農夫過去幫忙。
腓特烈對這位鐵匠大師還是放心的，他參與過不少創新項目，在這方面不用自己操心，所以很少過去。
布萊恩特也沒有辜負他的信任，鏵犁、播種機、開溝機和小麥收割機都已經做好了。
腓特烈蹲在幾件搬出來的農具前，饒有興緻地研究起來。
他雖然放出了犁耙要多的口號，但是眼下的只是20馬力的蒸汽拖拉機，只能帶動一個犁頭進行深耕，淺耕的話倒可以比現在的犁頭多。
以現在的農業水平，農田普遍耕深只在10㎝左右，畢竟小麥播種3到5㎝就夠了，深耕不到20㎝，四五年才深耕一次。
沒有深耕的土地耕作層厚度十餘厘米，在下面就是緊實的犁底層，這一層泥土密度大，比較緊實，會阻礙水分下滲、空氣通透和農作物根系的生長。
而腓特烈所說的深耕是30厘米以上，對改善土地物理性質、增加土壤有效水分、消滅雜草、增加養料、促進微生物生長、改善農作物根系發育有很大的幫助。
他老家曾在50年代於長安、寶雞等14個縣市做過調查，耕深36到40厘米的農田小麥產量比耕深10到20厘米的農田增加超過40%。
所以腓特烈在用手量了一下犁頭的大小後很滿意，隨著技術發展，深耕普及，糧食產量又可以上一個台階。
另一個更能提高工作效率的是小麥收割機，它可以拖在拖拉機的後面，由地上的輪子提供動力，側面伸出的撥麥輪在旋轉時可以將小麥撥向自己，下方的雙層鋸齒來回往複運動可以將麥桿剪斷，後方的傳送帶可以將割下來的小麥送到拖拉機的另一邊，讓一輛馬車在那裡跟著就可以等小麥和麥稈自己掉進車裡了。
腓特烈在這裡看了一圈後十分滿意，心中計算了一下日期，心想今年的夏收和秋播可以試試蒸汽拖拉機的威力了。