青石村的各项产业，在“青石”品牌的加持和官府的隐形庇护下，如同雨后春笋般蓬勃发展，村民的日子也越过越红火。

张家大院的“天工巧匠”金匾，更是让青石村的名声远播，也震慑了不少宵小之徒。

张大山并未因此停下探索的脚步，他深知，要想让青石村真正立于不败之地，持续的技术革新才是王道。

他的目光，再一次投向了那奔流不息的清溪，以及他脑海中那部包罗万象的《天工开物》中关于水力运用的诸多记载。

水碓磨坊的成功，已经让村民们初步尝到了水力的甜头，极大地解放了人力，提高了粮食加工的效率。

张大山琢磨着，这水力既然能推磨，那自然也能做更多的事情，将这天然的动力源泉发挥到极致。

他脑海中的《天工开物》，其中关于水力应用的描述虽然在他看来还不够系统，但所蕴含的那些超越时代的机械原理，却是一通百通，足以让他举一反三。

他首先想到的，便是铁牛那每日里“叮叮当当”响个不停的铁匠铺。

锻打铁器，最是耗费力气和时间，尤其是那些大件的农具或者马车部件，往往需要几个壮汉轮番挥锤，挥汗如雨，才能勉强成型。

不仅效率低下，而且对匠人的体力消耗极大，也难以保证锻打的力度和均匀度。

“铁牛啊，你这每日里抡大锤，不累得慌？”这日，张大山来到铁匠铺，看着铁牛和几个新收的学徒正赤膊上阵，汗流浃背地锻打着一根粗大的车轴，不由关切地问道。

铁牛用胳膊抹了一把脸上的汗水，黝黑的脸上露出一丝憨厚的笑容：“爹，习惯了，就是这胳膊，到了晚上酸胀得厉害，有时候连筷子都拿不稳当。”

他如今已是铁匠铺的顶梁柱，手艺越发精湛，村里新式的曲辕犁、耧车，还有那马车上的铁件，大多出自他手。可这纯靠力气的活计，终究是辛苦，也限制了铁匠铺的产能。

“爹琢磨着，能不能也给你们这铁匠铺，弄个用水力带动的锤子？”张大山语出惊人，眼中闪烁着智慧的光芒。

“水力带动的锤子？”铁牛和一旁正在帮着拉风箱的柱子都瞪大了眼睛，脸上写满了不可思议。

柱子如今也时常来铁匠铺帮忙，对一些金属部件的加工和机械联动也颇有心得，闻言立刻凑了过来。

“爹，这……这水流那么软，能带得动那么沉的铁锤？那得是多大的劲儿啊？”柱子疑惑地问道，他虽然也参与了水碓磨坊的建造，但水力锻锤这种东西，听起来就比水碓要复杂得多，也更需要精密的计算和设计。

“事在人为嘛。”张大山笑道，语气中充满了自信，“你们想想，那水碓不也是用水力推动沉重的石杵舂米吗？那石杵的重量，可不比咱们这大铁锤轻多少。”

“关键在于如何将水轮的旋转力，巧妙地转换成锻锤上下往复捶打的力道。这其中，便需要用到一些杠杆和凸轮的原理了。”

张大山当即便在铁匠铺那满是煤灰的空地上，用一块捡来的木炭，在地上比划起来，勾勒出水力锻锤的简易草图。

他设计的这水力锻锤，整体结构借鉴了水碓的原理，但在细节上更为复杂和精巧，也更注重效率和耐用性。

主要是通过一个大型的立式水轮，安置在清溪旁水流较急、落差也相对较大的一处，以获得更强劲的动力。

水轮的转轴则连接着一个粗壮的、最好是用硬木或铁木制成的转轴。

这根转轴上，则安装着几个经过精密计算和打磨的特制凸轮。

这些凸轮的形状、大小和安装角度都经过精心设计，当转轴随着水轮转动时，凸轮会依次顶起连接着锻锤的长长杠杆的一端。

杠杆的另一端则连接着沉重的锻锤，锻锤的材质和重量也需要仔细考量，既要保证足够的冲击力，又不能过于沉重而导致水轮带不动。

当凸轮转过最高点，杠杆被抬至最高处后，便会因自身重力和杠杆原理，带动锻锤猛然落下，产生巨大的、远超人力的冲击力，精准地捶打在下方的铁砧之上。

“你们看，”张大山指着地上那略显粗糙却也清晰可辨的图样，细致地解释道，“这水轮转得越快，或者转轴上的凸轮数量越多，那锻锤捶打的频率也就越高。”

“而这锻锤的重量、杠杆的长度比例、以及凸轮的形状，都得根据咱们要锻打的铁件大小和所需的力度，进行精密的计算和调整。那捶打的力道，可比人抡大锤要强上数倍，也更均匀持久，打出来的铁器，质地也会更加密实。”

“咱们只要把这水轮、转轴、凸轮和锻锤的尺寸、材质都给它算计准了，再配上一个足够坚固的底座和能承受巨大冲击力的铁砧，这水力锻锤，就能成！”

铁牛和柱子都是一点就透的聪明人，听着张大山的讲解，看着那巧妙的图样，眼睛里都放出了兴奋的光芒。

他们仿佛已经看到了那巨大的水轮在清溪的推动下不知疲倦地转动，沉重的锻锤在水力的驱动下，有节奏地、强有力地一起一落，将一块块烧红的铁料捶打成各种所需的形状，火星四溅，声震四野的壮观景象。

“爹，您这法子……太神了！”柱子激动地说道，他仿佛已经看到了无数精巧的机械部件从这水力锻锤下诞生。