第41章 降维打击,用公式教工程师做人 四合院:大国重工,手搓核聚变
天边泛起了鱼肚白,但第三车间的临时绘图室里依旧灯火通明。
一张巨大的零號图纸铺在桌面上,上面密密麻麻地画满了线条和数据。
苏正手里捏著铅笔,双眼布满血丝,但眼神却异常清亮。
杨厂长和李副厂长虽然困得东倒西歪,但依然强撑著坐在角落里,死死盯著这边的动静。
“胡闹!简直是胡闹!”
一个愤怒的声音打破了绘图室的寧静。
技术科的刘工程师推门而入,手里挥舞著苏正刚画完的一张分图,气得鬍子都在抖。
他是厂里为数不多的正牌大学生,科班出身,平时最讲究规矩和理论,对苏正这种“野路子”一直看不上眼。
听说苏正要“魔改”德国机器,他连觉都睡不著,天还没亮就跑过来“把关”,结果一看图纸,差点没气晕过去。
“苏正!你这是在画鬼符吗?!”
刘工把图纸往桌上一拍,指著上面的一个液压迴路吼道,“动静压混合?谁教你这么设计的?原厂的静压油膜厚度是0.03毫米,你这里居然改成了0.01毫米?还要加开四道螺旋迴油槽?你知不知道这会產生多大的流体阻力?到时候油压上不去,主轴直接抱死,这个责任你负得起吗?”
杨厂长和李副厂长被这嗓子吼得一激灵,赶紧凑过来。
“刘工,怎么了?这图纸有问题?”杨厂长紧张地问道。
“何止是有问题!简直就是乱弹琴!”
刘工推了推眼镜,一脸的不屑,“厂长,我知道苏正钳工手艺好,但设计是科学,不是靠手感就能蒙出来的!他改的这个结构,完全违背了流体力学原理!按照雷诺方程计算,这种结构的承载力根本达不到设计要求!”
听到“违背科学原理”,杨厂长的心里也有点打鼓。
毕竟刘工是专业的,苏正虽然厉害,但毕竟没上过大学啊。
苏正放下铅笔,慢慢直起腰,揉了揉酸痛的脖子。
他没有生气,反而饶有兴致地看著刘工。
“刘工,你说我不懂流体力学?”
苏正淡淡一笑,“那你能不能告诉我,对於非牛顿流体在高速剪切下的粘度变化,你是用什么公式计算的?”
“什么?”
刘工愣了一下,“非牛顿流体?润滑油是牛顿流体啊,粘度是常数……”
“错。”
苏正拿起一支粉笔,走到那块用来开会的小黑板前。
“在低速下,润滑油確实近似於牛顿流体。但在主轴转速超过3000转/分的高剪切率下,油分子链会被拉伸,表现出明显的剪切稀化效应。这时候,它就是非牛顿流体。”
苏正一边说,一边在黑板上写下了一个复杂的微分方程组。
frac{partial}{partial x}left(frac{h^3}{eta}frac{partial p}{partial x}right)+ frac{partial}{partial z}left(frac{h^3}{eta}frac{partial p}{partial z}right)= 6ufrac{partial h}{partial x}
“这是雷诺方程的通用形式。”
苏正敲了敲黑板,“但对於我们要解决的『动静压』问题,必须引入温粘关係和弹性变形量。”
他又刷刷刷写下了一行更复杂的公式:
eta = eta_0 e^{-beta(t-t_0)}
h = h_0 + delta(p)
“你看,原厂设计的漏洞就在这里。”
苏正指著公式中的delta(p)(弹性变形量),“德国设计师忽略了轴瓦在高压油膜下的微量弹性变形。在低负荷下这没问题,但在我们厂这种高负荷工况下,这个变形量会导致油膜刚度下降30%。这就是为什么机器会『先天残疾』的根本原因。”
刘工看著黑板上那些符號,原本不屑的表情渐渐凝固了。
他看得懂雷诺方程,但他从来没见过这种引入了热效应和弹性变形的“修正版雷诺方程”。
这……这是前沿流体力学的內容啊!
“而我的设计......”
苏正指著图纸上的螺旋槽,“正是利用了这个弹性变形。当油流通过螺旋槽时,会產生一个附加的动压效应,正好抵消掉轴瓦变形带来的刚度损失。这就是『动静压互补』。”
“经过计算,改进后的主轴刚度將提高2.5倍,迴转精度提高1个量级,且温升降低15度。”
苏正说完,把粉笔一扔,拍了拍手。
“刘工,数据摆在这里。如果你觉得我的计算有问题,欢迎指正。”
绘图室里死一般的寂静。
所有人都看著刘工。
刘工的脸红一阵白一阵,额头上渗出了细密的汗珠。
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