井头里有个活塞，靠杠杆原理把地下水抽上来。他在后世见过，北方农村家家户户院子里都有一口。民国时期就有，叫“洋井”或“机器井”，他在琉璃厂的旧杂书上见过简图，不过那时候的洋井笨重、密封不好、手柄压着费劲，一直没普及开。
他在桌上铺开一张新草稿纸。
与后世不同的是，50年代北平地下水位非常高，地表下约5米就能见水，用一根二寸铁管打入地下两三丈（约7-10米）就能压出水。
他先在纸上画了个简图：井头、井管、手柄、活塞、密封圈。然后在旁边开始标数据。
杠杆这块，旧式洋井的支点位置全凭经验，力气小的人压不了几下就手酸。杠杆原理在他脑子里清清楚楚，支点、力点、重点三个位置一标，公式套进去，最优杠杆比是1:3——手柄这头压下去一尺，活塞那头抬起来三寸，压出来的水量不变，压的人省一半多的力气。他又在支点位置旁边画了个可调节的副孔。地下水位有高有低，井管深度不一样，支点能调，长短管都能用。大人压轻松，小孩也能压得动。
密封这块，旧式洋井用牛皮垫圈，泡水膨胀了卡死，干了又漏气。他直接改用了多层耐油橡胶皮碗——车间里车床和钻床的冷却液泵上用的就是这种密封圈。耐磨，不怕水泡，坏了也容易换。他在图纸旁边加了条备注：密封件用冷却液泵橡胶皮碗，标准件，坏了立换。
井头外壳这块，旧式洋井壁厚太保守，笨重又费铁。他拿暖气炉水套优化时用的强度公式重新算了一遍，壁厚减了将近一半，在活塞筒底部和支点座内侧各加一条加强筋。省铸铁，强度不降，还更轻便。
井头画完，他停了笔。还有个问题——井管怎么下到地下两三丈深。光靠人力往下砸，别说两三丈，砸到一丈就费劲了，碰到砂层和黏土层更是砸不动。得有一套打井工具。
他重新铺开一张纸，开始画打井钻的简图。铸铁钻头，锥形，底部带十字刃口，靠自重和冲击力把土层打松。钻头上面连钻杆，钻杆用废料堆里的短截铁管一根根接起来，每根一丈长，打完一节接一节，接头处用螺纹连接，加个定位销防松脱
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