[填坑]机械工业的奠基——临高砂轮厂(11.18更新天轴和规...

北朝旧贴 | 高山景行 | 8/15/2020 | 共 15073 字 | 编辑本页

高山景行 于 2017-11-7 08:13:53 发表了:

本帖最后由 高山景行 于 2017-11-19 05:09 编辑

按:从前开了这么个坑,先从原始平板刮削把钳工略微带了一点,然后就在贴吧发了一些砂轮厂的文,但没在北朝更新。暑假期间回国陪了一波女友,一下子把砂轮厂的同人坑了。吊诡的是,出国这个学期更忙了,反而更有斗志写了。正好上周的假期去德意志博物馆转了一圈,小资产阶级狂热性又起来了,打算好好把从前的稿子改改,慢慢把砂轮厂的坑填了。贴吧:https://tieba.baidu.com/p/5109631061算是初稿。这里直接发修改后了。

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袁好问心里把从前构思的刨床计划想了一遍,隐隐觉得不妥:刨床虽然简单,可机械口千头万绪,占用一些旧时空的设备还好说,可如果使用过多旧时空的耗材就变得不可持续了:比如说,轴承怎么办?虽然带过来几吨轴承,可那些在旧时空也是精品,用在这边的初代低精度机床上实在不合适。都用轴瓦也不合适,况且早晚要自产轴承。那么先搞轴承怎么样?钢珠的工艺不难,就是冲模研磨热处理,也就冲模比较难,研磨机的话结构太简单,要求也不高,轴瓦可以凑付,热处理……军工口也干过,那就剩原料耗材了:轴承钢可以用电炉小规模冶炼,轧成盘条和棒料也能做到;轴承圈的话先车再磨……

袁好问猛吸一口气:研磨耗材问题还没解决!旧时空精度最高的加工方式————手工研磨,自动加工的话就是磨床磨削。越是加工精度要求高的行业,磨床的比例就越高,例如飞机制造————大约一半;量具刃具厂————约 80%!

所谓研磨耗材不外乎硬的砂轮油石、软的砂纸砂带、膏状的研磨膏、抛光膏之类。这些耗材用在手工或自动研磨的场合:例如轴承钢珠研磨机的研磨浆、各种磨床上的砂轮、抛光机上的砂带等。他们的核心都是硬矿物破碎、浮选、水洗、烘干、分筛出定粗细程度的粉粒为核心,通过后续加工制成的。这硬矿物可以是刚玉、金刚砂(碳化硅)、石榴石、金刚石、甚至石英和花岗岩也能做磨料磨削较软金属。后续加工嘛,可以拿磨料加入胶合剂制成砂轮、涂覆到布、纸表面制成砂纸沙袋、加入辅料调配抛光膏……这样一想,不是个小作坊可以搞定的。

常用的磨料刚玉化学成分就是氧化铝,旧时空海南使用本地铝土矿用电炉生产的黑刚玉甚至被称为海南砂远销祖国内陆。不过电炉?算了算了。现在连石墨电极都自产不了,去哪儿搞电炉?就算有电炉也是先紧着冶金工业用,哪里轮得到你生产磨料?再说了,能用天然矿物就使用天然矿物嘛。

袁好问继续构思:临高这边使用天然矿物自产磨料最大的难点在于分选。旧时空的办法行不通:旧时空使用筛分机的条件是有各种密度的不锈钢筛网作为耗材只卖几百一平米。这在临高基本是有生之年把。那咋办?跳汰?气流?液流?袁好问一时没了主意。于是锁好门,从保险柜中取出电脑,一头扎进资料库里去了。

展无涯放下手上《轴承计划》,打量了一下眼前瘦高的袁好问,“这轴承的技术路线倒是填补了目前的空白,这么长的技术路线,两个五年计划不知能不能走完!”说着点起了烟“不过路要一步一步地走,这么长的技术路线,要逐步验证,小步快跑,一旦成熟就大干快上,如同 tg 当年一样。”

“这倒是,技术验证过程总是少不了嘛!不过还可以多个小组平行发展,毕竟节点技术是明晰的。”袁好问坚持了一下。

“可是元老院的资源太有限了,尤其是熟练工人和技术人员。临高最优秀的机械工人,现在都在你那个钳工班里呢。话说他们咋样了?”才华横溢的提案,展无涯可是见得多了,不过此刻与其期盼尚在纸面的自制轴承,展无涯更在乎临高第一批正规钳工的情况。

“从平板、轴瓦开始,刮削已经完全掌握了;现在在给光学口调设备。不过精密量具由于管控原因培训不够,基本是土法上马。”

“这批人是种子,只要 10 年内能够自产的,都交给他们吧。我看呀,20 世纪初的量具水平,我们两个五年计划就能达到!”展无涯说着把手臂一挥,豪情万丈地说道。“不过饭要一口一口地吃,这轴承计划,就从砂轮厂开始吧……”

砂轮厂厂的产品包含从粗磨料到抛光料各种粒度的磨料产品,及由磨料制成的砂轮、油石、砂纸、砂带、研磨球等形形色色的产品。而几乎一切与光滑有关的产品都要用到磨料————从木地板到镜头莫不如此。由于磨削切削量小,精度高,更是机械工业的重要原料。据旧时空的宏观经济测算,80 年代 tg 钢与磨具生产比例约 1000:1.5 ~ 1.7,拥有机床量与好用磨具量之比为 110kg/台。“也就是说,每台机床要对应 110kg 的磨具。”袁自言自语道。

另一方面,砂轮厂可以从一套简单的破碎分级设备起家,门槛够低;可终点却很高:合成金刚石、立方氮化硼,可以一直有发展。而且磨料除了磨削用途外,还用于耐火材料,炼钢用脱氧剂,耐磨涂层、精密铸造等。部分如白刚玉、黑碳化硅,非磨削用途占 60-70%。这简直是无机材料的一个大工厂。

磨料的历史基本可以简单概括为追求硬度的历史:从最初的石英、石榴石之类的天然矿物,到 19 世纪开始合成刚玉和碳化硅,20 世纪合成金刚石,每一次磨料的进步必然伴随材料水平的飞跃。从磨料开始,也算是为机械工业和其他民用工业打一点基础。

砂轮厂筹备会议上,各路人马一如既往地就技术路线吵了个人仰马翻:有认为挖河沙硅藻土就可以满足需要的,遭到了无情科(Chao)普(feng)。终于就人造磨料能不能上和蓝宝石矿要不要砸碎了做磨料演变出了肢体冲突。

会议最终达成了搁置争议的妥协:先上马粉碎、筛分、水力分级这一套基础设备和一个砂纸、砂带车间以石英砂为主要原料生产磨料和砂带应急;同时进行艾奇逊炉合成碳化硅的实验,如果证明可以合成碳化硅那么万事大吉;如果失败,那么蓬莱的一部分蓝宝石就只能为元老院和人民委屈一下了。


醉爱凡尘 于 2017-11-7 08:52:17 发表了:

没有砂轮厂,那些高精度的东西就不好造了,不过现阶段手工打磨够用了吧?


繁华烬燃 于 2017-11-7 12:53:29 发表了:

赞美更新,期待一天 N 更


钟利时 于 2017-11-7 13:02:25 发表了:

这个必须要支持啊!我正在愁砂轮的问题呢。搞机械的无时无刻不用各种砂轮啊。

目前来看临高貌似只能用天然刚玉和陶瓷砂轮了。

另外:钢笔尖中间那道缝也是砂轮加工的,直径 60mm、厚度 0.05mm 的超薄砂轮切出来的。


气持样 于 2017-11-7 16:25:57 发表了:

支持技术升级!


没事乱溜达 于 2017-11-7 17:40:32 发表了:

钟利时 发表于 2017-11-7 13:02 这个必须要支持啊!我正在愁砂轮的问题呢。搞机械的无时无刻不用各种砂轮啊。

目前来看临高貌似只能用天然 ...

这个难度好高


愚哉子安 于 2017-11-7 19:05:55 发表了:

钟利时 发表于 2017-11-7 13:02 这个必须要支持啊!我正在愁砂轮的问题呢。搞机械的无时无刻不用各种砂轮啊。

目前来看临高貌似只能用天然 ...

我去这砂轮是不是特别脆啊……


cqduoluo 于 2017-11-7 19:11:44 发表了:

本帖最后由 cqduoluo 于 2017-11-7 19:24 编辑

低端石英砂轮,高端天然刚玉砂轮比较适合临高的技术现状,结合剂看什么用途,可以用酚醛树脂的,也可以考虑青铜的,我记得粘土都可以做砂轮。

另外砂轮要用好,修整很关键的。


cqduoluo 于 2017-11-7 19:18:06 发表了:

本帖最后由 cqduoluo 于 2017-11-7 19:22 编辑

愚哉子安 发表于 2017-11-7 19:05

我去这砂轮是不是特别脆啊……

砂轮强度取决于结合剂,除了各种树脂还可以用金属来造,比如青铜。


Avo17000 于 2017-11-7 22:06:33 发表了:

双手双脚支持楼主搞磨料、砂轮。有什么光学口可以帮上忙得,尽管说。


Scat 于 2017-11-7 22:35:36 发表了:

愚哉子安 发表于 2017-11-7 19:05

我去这砂轮是不是特别脆啊……

橡胶的


Scat 于 2017-11-7 22:38:15 发表了:

我殖民部早就在搜集进口各种劣质宝石和碎渣了


BuLR 于 2017-11-7 23:12:34 发表了:

赞美技术同人


圣天使高达 于 2017-11-8 00:56:54 发表了:

难得有技术升级的同人。


鹰从天降 于 2017-11-8 13:40:30 发表了:

轴承钢珠原来很好搞?我一直以为很难呢


繁华烬燃 于 2017-11-8 15:16:30 发表了:

鹰从天降 发表于 2017-11-8 13:40

轴承钢珠原来很好搞?我一直以为很难呢

怎么可能……   首先材料问题还没有解决呢,其次还有工艺,最后是设备


深潜者 于 2017-11-8 18:39:44 发表了:

鹰从天降 发表于 2017-11-8 13:40

轴承钢珠原来很好搞?我一直以为很难呢

58 年的书上说不是很难,土法上马就能搞定,但是……


kkndlmf 于 2017-11-8 22:55:43 发表了:

技术同人

又多了一个了解工业体系的知识窗口

感谢楼主


愚哉子安 于 2017-11-8 23:34:57 发表了:

深潜者 发表于 2017-11-8 18:3958 年的书上说不是很难,土法上马就能搞定,但是……

没事,不要求达到 1950 的水平,能有 1850 的就可以。


高山景行 于 2017-11-9 01:03:49 发表了:

愚哉子安 发表于 2017-11-8 23:34

没事,不要求达到 1950 的水平,能有 1850 的就可以。

这个主要看冶金口吧,反正有什么粮食做什么饭,质量不高的轴承也比传统木头车轴强嘛。


高山景行 于 2017-11-9 01:05:50 发表了:

深潜者 发表于 2017-11-8 18:39

58 年的书上说不是很难,土法上马就能搞定,但是……

发来看看呗,正好在构思让建设过程出点波折


鹰从天降 于 2017-11-9 07:51:23 发表了:

繁华烬燃 发表于 2017-11-8 15:16

怎么可能……   首先材料问题还没有解决呢,其次还有工艺,最后是设备

...

我一直想问滚柱轴承是不是比滚珠好搞?

感觉滚柱车个圆柱再截断就行了,看钢珠根本不知道怎么做出来的


繁华烬燃 于 2017-11-9 10:10:05 发表了:

本帖最后由 繁华烬燃 于 2017-11-9 10:11 编辑

鹰从天降 发表于 2017-11-9 07:51

我一直想问滚柱轴承是不是比滚珠好搞?

感觉滚柱车个圆柱再截断就行了,看钢珠根本不知道怎么做出来的

...

钢珠其实是钢柱冲压打磨出来的……

我知道的一种钢珠制造方法是这样的:

1、把特种钢材切成小段;

2、将其在冲床里压成近似球形的胚子;

3、打磨去边;

4、热处理改性;

5、多次精细打磨,研磨抛光;

6、检测标定

这些是工业化机器生产的,手工怎么制造我就不知道了


琼府县办刘主任 于 2017-11-9 10:13:04 发表了:

催更~


鹰从天降 于 2017-11-9 10:31:48 发表了:

繁华烬燃 发表于 2017-11-9 10:10

钢珠其实是钢柱冲压打磨出来的……

我知道的一种钢珠制造方法是这样的:

做为机械盲的我就觉得钢珠打磨很神奇啊

滚柱起码省了冲压、打磨程序,技术含量应该不高吧


Cats 于 2017-11-9 11:25:36 发表了:

赞美填坑,并催更


繁华烬燃 于 2017-11-9 11:53:13 发表了:

鹰从天降 发表于 2017-11-9 10:31

做为机械盲的我就觉得钢珠打磨很神奇啊

滚柱起码省了冲压、打磨程序,技术含量应该不高吧

...

我也是机械盲!!!

只是好奇看了不甚完整的内容……

机械化生产钢珠要好多机器……都不容易……

滚柱!也要抛光打磨好吧,也要热处理啊……


cqduoluo 于 2017-11-9 18:57:49 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-9 01:05

发来看看呗,正好在构思让建设过程出点波折

滚动轴承土法确实可以造,但是性能就不好说了,而且成本也不好说。

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深潜者 于 2017-11-9 19:02:27 发表了:

鹰从天降 发表于 2017-11-9 10:31

做为机械盲的我就觉得钢珠打磨很神奇啊

滚柱起码省了冲压、打磨程序,技术含量应该不高吧

...

其实吧……把类球体的滚珠毛坯磨成球形滚珠的过程与河水磨鹅卵石差不离。


cqduoluo 于 2017-11-9 19:08:29 发表了:

鹰从天降 发表于 2017-11-9 10:31

做为机械盲的我就觉得钢珠打磨很神奇啊

滚柱起码省了冲压、打磨程序,技术含量应该不高吧

...

轴承承受的负荷方向不一样,滚柱轴承也有很多种,滚柱的特点是承受径向负荷大,但是轴向不行,局限性很大。

下面发点图介绍下,来自《中国轴承产品目录》。

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高山景行 于 2017-11-9 19:48:55 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-11-9 18:57

滚动轴承土法确实可以造,但是性能就不好说了,而且成本也不好说。

这个石磨研磨把我惊到了。这样搞出来的钢球是去做轴承了吗?

我初步想的技术路线是,制造研磨机来进行研磨工序。主要技术难点在大铸件(研磨盘)加工成型和研磨盘支承和加载上。截断和冲模我想写写,但现在功力不够,不一定写的了。

先把砂轮厂好好整整呗。目前初步打算出个影响巨大、伤亡很小的工业事故~


高山景行 于 2017-11-9 19:49:27 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-11-9 19:08

轴承承受的负荷方向不一样,滚柱轴承也有很多种,滚柱的特点是承受径向负荷大,但是轴向不行,局限性很大 ...

感谢帮我科普!


鹰从天降 于 2017-11-10 11:30:51 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-11-9 19:08

轴承承受的负荷方向不一样,滚柱轴承也有很多种,滚柱的特点是承受径向负荷大,但是轴向不行,局限性很大 ...

比如说临高车辆用的轴承是轴向还是径向?


鹰从天降 于 2017-11-10 11:34:52 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-9 19:48

这个石磨研磨把我惊到了。这样搞出来的钢球是去做轴承了吗?

我初步想的技术路线是,制造研磨机来进行研 ...

用榔头敲出钢球来也够惊人的


没事乱溜达 于 2017-11-10 16:20:02 发表了:

看过一个日本生产线视频,烧红的钢条切小粒,在轮子中间不停滚动,凉了就是钢珠


cqduoluo 于 2017-11-10 19:58:49 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-9 19:48

这个石磨研磨把我惊到了。这样搞出来的钢球是去做轴承了吗?

我初步想的技术路线是,制造研磨机来进行研 ...

轴承是分档次的,这样造出来的一般是给农村农具、车辆和机具用,精度、可靠、耐用、强度的种种要求自然就低很多。

现代工厂批量造的话,钢球初磨、软磨、硬磨、研磨、抛光,可以有好多工序的,那样质量当然就不一样了。

以临高的现状,材料方面现代铬镍钼这些高档轴承钢是没有的,只能选择最基本的碳钢,做好热处理就不错了,动力只能蒸汽机带动皮带轮,由于震动等原因,太精密的研磨机包括砂轮机根本造不出来。


cqduoluo 于 2017-11-10 20:00:35 发表了:

本帖最后由 cqduoluo 于 2017-11-10 20:02 编辑

鹰从天降 发表于 2017-11-10 11:30

比如说临高车辆用的轴承是轴向还是径向?

车辆主要考虑轴向负荷,也就是绕着轴旋转的负荷,但是径向负荷也要考虑,如果太大了,轴承负担不了,轻则容易坏寿命短,重则出事故。

榔头敲出来怎么了,最开始的球轴承都是这么造,要知道手工才是最精密的,工具包括机床只是提高生产效率而已。


高山景行 于 2017-11-12 06:48:16 发表了:

梅晚看着规划图上筛分车间旁边巨大水塔,皱了皱眉头说:“你这砂轮厂一期产量一年才几吨,跟个作坊似的,算个啥厂子嘛!占这么大的地方就算了,还要修这么大的水塔!你这一个水塔容量赶上十几个居住区的水塔了,用得到吗?”

袁好问苦笑着开始科普:“粉碎之后的粉粒物料需要分开:按照成分分开的过程是选矿;如果是将相同成分的粉粒物料按照粒径分开,则是粉体工程中的分级。最简单的分级方法是筛分,不过由于纺织口还没有顾上细筛网,这边也没有足够细的金属丝,筛分只能用与 1mm 以上粒径。更细的分级有气动分级和水力分级两种。选择水力分级是因为门槛相对气动更低,气动分级的话,各种密封都不一定能搞定。”

“与此同时,砂轮厂的水塔不单单承担了向水力分级车间供水的任务,还为设在砂轮厂的中央研究院水动力实验室供水。”袁好问此时把声音提高了一些,“这个实验室不单单要做舰船选型、水轮设计和水利缩比实验,还承担了水力选矿技术的研发。再加上临高自来水网现在只能间歇供水,所以只好麻烦你们搞一个大号的水塔。”

“不过水塔做大了麻烦也多,后世的大型水塔大多使用预应力结构;现在的条件嘛……我们尽量做。”梅晚也松了口气。

之后讨论需要多少颚式破碎机、辊式破碎机、筛分机、传送带之类,机械口一众人等苦于缺少精加工手段久矣!纷纷表示支持,甚至要求大干快上,说“只要你们能投产,你们要多少设备就给你们多少设备,毕竟比起冶炼来,磨料用量太小了。”

大会在一众人等对制作艾奇逊炉合成碳化硅、石墨,进而造电炉的技术路线的憧憬和无穷无尽的歪楼中结束了。

砂轮厂的土建工作与其他工厂大同小异:无非是所有生产步骤的车间按顺序排成 U 形,再加上原料和成品仓库,中间的动力车间和煤仓,外部的办公区,工厂的雏形便有了;不同之处是,在 U 形一侧的水选车间旁边的大型供水水塔,沉淀池,以及全钢构的电合成车间——的基础。

就在土建工作全面铺开的时候,袁好问正翻着自己大学时的流体力学笔记和习题,准备着分级设备方案。虽然使用水力分级的主线已经确定了,但究竟采用哪一种分级机械,具体如何设计还都是未知的问题。

水力分级的原理很简单: 在粘性流体中不同粒径的粉粒沉降速度速度不一样,因此,使用特定速度的上升流便可以将粉粒按不同粒径分开。但实际操作起来总比理论要复杂:例如如何控制上升流的流速稳定,整体的流场又应该以什么样的形貌出现?最理想的流程应当是管底部是湍流进行搅拌物料,上部接近层流进行分级筛选。出料口又如何设置?在底部湍流的中间设置一个漩涡集尘器类似的装置吗?袁好问草拟了几个关键问题,又匆匆拿出电脑连接大图书馆的数据库找灵感去了。毕竟几天之后的内部会议上要一起讨论技术细节的,作为元老中为数不多的学过流体力学的人,袁好问自然要多出点力。

后世的大部分设计是在已有设备基础上的优化。但穿越众面对的情况却比较复杂:一方面是大图书馆里无穷无尽的资料和超越时代 400 年的计算,仿真,设计能力;一方面是眼前这样一穷二白的物质条件。作为旧时代的工程师,分析问题第一步便要建立模型。粉粒的沉降过程中的阻力,袁好问打算用粘性流体的圆球绕流来估计粉粒受到的阻力。圆柱绕流问题和圆球绕流问题旧时空都是斯托克斯在 1859 年使用纯粹的数学方法解决的。这一模型自然有其适用范围,那便是系统处于极低的雷诺数下,流体的流动成稳定的层流状态。虽然说整个流场并不完全是层流的,而且粉粒也不是球形,不过这一假设在对于细小的粉粒问题不大。

有了阻力,进一步估计出粉粒的沉降速度,然后嘛,当然是使用超时代的科学结论:层流和湍流的转捩条件~

旧时空的 1842 年出生的爱尔兰物理学家雷诺提出了使用流体中惯性力与黏性力的比值做为层流与湍流的判据,这个比值也就顺理成章地被命名为雷诺数。

应用雷诺数这一判据,在接近底部的进水口使用渐缩的喷口产生相对高速射流,跟上一个一个类似旋流器的东西产生涡流从而起到搅拌作用;经过搅拌的水流进入上升段:这里的管径大增,流速下降,携带粉粒的水流转变成层流状态,大颗粒沉降快留在管中,从下部的出料口被引流带出;小颗粒沉降慢,被顶部的溢出流带走。

概念设计的过程并不算难,困难的是如何选择如何选择管径和各部件的尺寸,使得分级单元可以在尽量宽的流速范围内正常工作。同时尽量减小流量的消耗和水头的需要。

有了粗略的模型,工程问题便可以化为数学上的多参数优化的问题。对于拥有计算机的元老院来说,一个单目标或多目标的数学规划问题是最容易解决的。他们不但有领先时代几百年的算法,更有领先时代几百年的计算设备。

于是袁好问拿出了自己的大奶牛,打开熟悉的 matlab, 写了个不大不小的脚本,略微调试几次之后便得到了满意的结果。

水力分级机设计神仙会在执委的一个小会议室中低调地召开了。

“我原以为水力分级机会在会在三五期间上洗煤厂和选矿厂时才上马,”督工操着略带河北口音的普通话一开腔,会场马上静了下来。“没想到一个预先上马的小规模试生产性质的临高砂轮厂就先用到了。不过人算不如天算,既然是经过论证的技术路线,那就先研制出来。这里我代表执委会表个态,必要的技术设备,执委会尽量满足要求。”

“这个水力分级机主要用于磨料的粒径分级,但同时也是为将来的洗煤机和浮选设备做的铺垫。”能源和机械口的展无涯继续补充道“从这个意义上讲,这不单是临高砂轮厂的一个小设备,更是能源与矿业口的核心设备的基础。”

同座的一干人等听了,心中腹诽不已:如果是在全体元老大会上说这个话,算是基础性科普无可厚非;可现在参会者除了几位执委会代表,都有相关的专业背景:罗铎是负责资料收集的大图书馆馆员;袁好问是砂轮厂筹建负责人,旧时空航空工程师,懂一点流体力学;来自飞艇协会的计算流体力学博士;水利口也派人前来参会;气象口的杨邦新也前来旁听。

“在座的各位多少有一些……力学背景,”袁好问迟钝了一下才想出了这么个词儿,“各位通晓流体力学的元老,今天麻烦大家来,主要是讨论一下水力分级机的设计问题。”

看到袁好问终于讲出了会议目的,大图书馆的罗铎淡定地走到早已布置好的投影机旁边,开始做“文献综述”:

“其实分级机也不一定都是那么高大上了,知道了原理,也能捣鼓一些比较简单的。这是大跃进时候农村自制的水力分级机……”

一边说着,一边投影出了圆锥分级机和角锥形分级机的简图,“总之,简单的水力分级机很容易上马,但效果上可能不尽如人意。即使是效果更好的斯托克斯分级机,也没有活动部件,制造难度比较低……”

“这多级串联的斯托克斯分级机有点像浓缩铀设备呀!”马委员忽然冒出这么一句。

“这两种分离问题有一定相似性。”袁好问接上了督工的话茬:“铀同位素具有密度差异及其导致的扩散速度差异,物料分级中有粒径或密度导致的沉降速度差异;分离的过程都利用了这种速度差异,通过特殊的流场来实现物料分离……”

“怪不得这分离机都得串联。”督工再次把话题拉了回来:“我们继续说分级机。”

“我觉得我们临高砂轮厂的水力分级机也许实验性质大于实用性。因为以目前的磨料需求量,拿大跃进时期的方案也能基本满足,就是效率不堪罢了。”袁好问一顿,“不过我们要有更高的追求,再说我们有 21 世纪初的流体力学知识和模拟计算手段,没有理由不对原始方案进行改进和优化。作为选矿的技术储备也是好的呀!”

“模拟计算的问题没那么简单,”一直沉默的杨邦新突然说话了,“这个问题实际上是个二相流!这种仿真计算由于涉及两种不同的特征尺度,说实话我不知道怎么搞。如果单纯拿对付单相粘性不可压缩流体来的模型来仿真的话,也不知道效果如何。”

“二相流模拟是个复杂的问题,不过也不是没有参考。”袁好问摸了摸下巴。“发动机燃烧室的仿真不但涉及二相流,还有化学反应,传热,传质等多个过程,仿真起来肯定更难。我是没干过这个活儿……对了,我自己设计了一版水力分级机,大家给看看。”说着把设计方案一一发给大家。

督工略略一翻设计方案就放在了一边:督工是土木人,虽然对材料力学和结构力学颇有些造诣,可对于这流体力学就抓瞎了。

“你这方案太落后了!连 1900 年的水平都达不到。这还是上升流方案,效率比旋流不知道差多少!”

“你这基本上是个连续水析器的放大版!”

众人粗粗看过方案,开始了喜闻乐见的吐槽过程。这也难怪,从 21 世纪回到 17 世纪,自然对于各种傻大黑粗的设计嗤之以鼻。流体力学在这临高还没有太多应用,大家还抱着旧时空的先进思维,自然看不上这落后方案。

“这个设计稿只是个初稿。因为我本人学的航空,材料结构、动力热工、流体气动、自动控制、电子通讯都有点涉及;自然也就样样稀松。我这方案只是用雷诺数当核心参数设计的,我也没做过有限元,还得各位斧正。”

事实上,随着计算机技术的进步,连续介质力学(包含材料力学和流体力学)领域诞生了名为有限元法的黑科技仿真方法:此方法既可以分析静力学问题:应力分布与集中问题;又可以分析突变载荷行为:冲击、震动等;还能分析流体力学问题:不论可压缩不可压缩、不论低速还是跨音速、不论带不带激波、定常流还是时变流,皆可模拟。甚至产生了一些条件下进行实验的测量误差超过模拟的误差这样的令人尴尬的情况。实在是 21 世纪的机械、流体、结构领域的一大利器。

于是与会的众人开始欢快地回忆旧时空里画网格算网格的那些心酸事儿,说道兴头上也就大包大揽地把仿真的事情揽了下来。至于介质中携带的粉粒嘛,既然不好弄,那就忽略了吧。反正 21 世纪都是难题,只要生产时浓度不要太高就好了。等到以后需要面对高浓度矿浆的时候再说吧。


繁华烬燃 于 2017-11-12 08:05:00 发表了:

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没事乱溜达 于 2017-11-12 10:34:26 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-12 06:48 梅晚看着规划图上筛分车间旁边巨大水塔,皱了皱眉头说:“你这砂轮厂一期产量一年才几吨,跟个作坊 ...

督工号称自己老家是普通话标准音。


高山景行 于 2017-11-12 21:37:40 发表了:

没事乱溜达 发表于 2017-11-12 10:34

督工号称自己老家是普通话标准音。

我在现场听过他的讲座,感觉还是有那么一点口音的。


没事乱溜达 于 2017-11-14 17:07:02 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-12 21:37 我在现场听过他的讲座,感觉还是有那么一点口音的。

喔,还是偏河北音,记下了。


cqduoluo 于 2017-11-14 18:35:40 发表了:

本帖最后由 cqduoluo 于 2017-11-14 18:37 编辑

理一理思路,实际上砂轮这样的基础磨具,临高肯定是已经有了的,只是之前没有专门造,可能只是机械厂下面工具车间的一个小组在弄,技术水平也比较低。

我原先以为你这个同人是把这个小组扩充为一个现代工厂,但你的思路好像是从无到去建设一个砂轮厂,感觉其实没有这个必要,当然这是个人意见仅供参考。

其实砂轮厂应该叫磨具厂才合适,砂轮只是固结磨具的一种罢了,还有砂纸这种涂附磨具,专门造一个砂轮厂,其他磨具再另外弄厂造也不现实吧,当然也不是非得把前面写的改了,完全可以在建设砂轮厂的过程中发现光造个砂轮厂不够,然后升级为磨具厂或者磨具公司就是了。

另外电结合车间是干嘛的?超星搜不到相关的,是电镀金属结合剂砂轮?还是打算造电石啥的?


高山景行 于 2017-11-14 20:58:46 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-11-14 18:35

理一理思路,实际上砂轮这样的基础磨具,临高肯定是已经有了的,只是之前没有专门造,可能只是机械厂下面工 ...

你的建议很中肯。是这样,这个同人应该在足够早期出现,因此我假设的建厂时间不晚于 D+2 年。功能上这个厂承担了磨具磨料公司的职责,产品包括粗细粉粒磨料和砂纸、砂轮、砂带等磨具;鉴于磨料和无机材料与粉体工程的密切联系,远期规划了电合成车间以备刚玉、碳化硅等合成物料的生产,如果没人写碳素厂的话,做碳化硅的艾奇逊炉还可以客串一下做石墨电极。厂名嘛,那纯粹是本着闷声发大财的基本原则,往小往土里起的。

有个担心在于这一节是不是写得太冷僻了?感觉不太有人看的样子。


繁华烬燃 于 2017-11-14 21:14:05 发表了:

本帖最后由 繁华烬燃 于 2017-11-14 21:24 编辑

1、如果要转正的话,最好写成倒叙的吧;

2、不太有人看?其实吧任何文章都是有受众群体的嘛,纯技术文确实少有人问津,如果把技术穿插到人物情节的冲突中去,就会好很多;(这个是个人看法哈,还得再看看其他大神的建议)或者把纯技术段落化,不想看的人跳过去,看喜欢的情节就好啦;

3、比如 38 楼,最开始的人物对话,人物描述有镜头感,有代入感,很喜欢看;

4、建议把文字切割,加些标题;


繁华烬燃 于 2017-11-14 21:27:00 发表了:

催更啦,催更!!!!!


没事乱溜达 于 2017-11-14 23:18:01 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-14 20:58 你的建议很中肯。是这样,这个同人应该在足够早期出现,因此我假设的建厂时间不晚于 D+2 年。功能上这个厂 ...

大奶牛是什么?


高山景行 于 2017-11-14 23:37:23 发表了:

没事乱溜达 发表于 2017-11-14 23:18

大奶牛是什么?

这个梗好像太冷了。Gateway 笔记本电脑。因为我确实在用 Gateway 的机子。


corsola 于 2017-11-15 10:32:29 发表了:

"督工操着略带河北口音的普通话一开腔"

这还真未必听得出来。。。承德就是普通话标准音采集地=。=


cqduoluo 于 2017-11-15 18:47:10 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-14 20:58

你的建议很中肯。是这样,这个同人应该在足够早期出现,因此我假设的建厂时间不晚于 D+2 年。功能上这个厂 ...

我本来也想说的,后来删了,既然你都发觉了,那我再说说为什么没讨论的看法。

技术文其实也可以写得很有趣的,关键还是要看怎么写,但这篇里堆砌了太多术语,大段大段讲述干巴巴的技术过程,这应该是没什么讨论的关键吧。

临高毕竟是小说,我个人觉得技术文最好不这么去写,专业的领域不要写得那么细,把最关键的部分说清楚就行了,而且最好是在两个角色的对话中简明扼要说明就行了。


没事乱溜达 于 2017-11-15 21:03:18 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-11-15 18:47 我本来也想说的,后来删了,既然你都发觉了,那我再说说为什么没讨论的看法。

技术文其实也可以写得很有 ...

反对,没有帮助,我就是来看技术文的。技术难点和重点不能充分体现,就无法解释某些必然的科技史进程。

写的好看的科普文,往往细节经不起推敲,仔细琢磨后发现都是糊涂帐。


没事乱溜达 于 2017-11-15 21:06:44 发表了:

corsola 发表于 2017-11-15 10:32"督工操着略带河北口音的普通话一开腔"

这还真未必听得出来。。。承德就是普通话标准音采集地=。= ...

标准音听新闻联播。带不带口音很容易发现。虽然

承德是采集地,距离十里的口音变化,城乡口音差异都可以听出来。


没事乱溜达 于 2017-11-15 21:07:43 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-14 23:37 这个梗好像太冷了。Gateway 笔记本电脑。因为我确实在用 Gateway 的机子。

神往已久的牌子,虽然从没用过。


cqduoluo 于 2017-11-16 19:50:50 发表了:

没事乱溜达 发表于 2017-11-15 21:03

反对,没有帮助,我就是来看技术文的。技术难点和重点不能充分体现,就无法解释某些必然的科技史进程。

...

可是技术难点和重点往往并不在于原理上,再说临高的技术发展并不是在黑暗中摸索,从资料上抄来大篇原理并不能把技术难点解释清楚。

比如这一段我感觉其实就没有提到要点,磨料上水力分级机只是提高生产效率而已,并不意味着技术水平就突飞猛进了。


圣天使高达 于 2017-11-16 19:57:45 发表了:

支持技术同人


高山景行 于 2017-11-17 05:56:37 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-11-16 19:50

可是技术难点和重点往往并不在于原理上,再说临高的技术发展并不是在黑暗中摸索,从资料上抄来大篇原理并 ...

架空技术文怎么写、重点应放在哪里是个新的问题。从前的科普文章会引导思考,但不追求强的沉浸感。临高是目前做的最好的,但对于技术难点相关描写的也不够。一个直接的表现是,技术同人中尚未出现一个有理有据有隐患有调查的技术事故描写。大部分技术事故一笔带过,交代不够仔细。这方面我觉得《空难调查》系列纪录片中有几集做的还是不错的。

所以我在构思一次工业事故。自己没写过小说,驾驭能力肯定有限,看最后效果吧。


繁华烬燃 于 2017-11-17 07:26:29 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-17 05:56

架空技术文怎么写、重点应放在哪里是个新的问题。从前的科普文章会引导思考,但不追求强的沉浸感。临高是 ...

放心大胆的写吧,大家都是支持你的


cqduoluo 于 2017-11-17 19:46:48 发表了:

高山景行 发表于 2017-11-17 05:56

架空技术文怎么写、重点应放在哪里是个新的问题。从前的科普文章会引导思考,但不追求强的沉浸感。临高是 ...

技术文肯定不好写,我提出的意见不是批评你写得好不好,只是希望能开阔下你的思路。

以前我曾经想写一个专门的事故同人,不过太懒根本没开头,就构思了一下,这里随便说说。

当时就是构思的马袅钢厂的高炉事故,高炉检修的时候由于疏忽大意,铁水罐的钢缆破损没有及时发现,结果导致生产的时候发生铁水灌倾覆事故,导致 20 多人死亡的特大事故。

工业发生事故是很正常的,武钢头三年事故死了近 200 人,千人死亡率 2 左右,临高肯定更高。


高山景行 于 2017-11-19 05:08:09 发表了:

本帖最后由 高山景行 于 2017-12-17 00:48 编辑

我已经想好出什么事故了,现在正在一步步走向事故。哈哈哈。

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砂轮厂一期土建大体完成之后,也逐步开始了设备的安装调试工作:首先是动力车间的蒸汽机、然后是破碎车间的天轴。轴系的安装一直是个繁重的钳工活儿:即使出于对精度的自我认识,整个天轴系统的联轴器都设计了双十字联轴器——也就是从前汽车上的万向节,这种联轴器对同轴度要求最低;不过好歹还要有同轴度不是?所以安装前要调整好轴瓦的位置。至于天轴,由于要长期承受交变载荷,材料疲劳较快,又是细长杆,最后还要动平衡,一下把材料、加工方面的难点占了个遍。工业口的人定了拿自产棒材精锻调质、时效、再机加工、最后动平衡的工艺。不过这工期和成本就十分感人了。不过好在有带来的蒸汽锻锤,不过据机械口的人说,这批天轴仅在自由锻阶段就报废了一半坯料。“主要是合格的工人太少。你想想自由锻那劳动条件:灼热的工件辐射着,巨大的落锤噪音,元老没一个实操过的。这次弄这批东西,算是锻炼队伍了。”王工看着车间里的钳工们用起重葫芦安装天轴的景象,感慨了起来。

“不过这建设是值得的,这天轴系统设计的时候走了一遍有限元,最起码不会有共振问题;应力分布和疲劳也进行了优化设计,也迁就了现在的加工精度。可以说,这套天轴系统超过了原位面的设计水平,只要不是工人故意作死,绝对不会发生落轴事故。”袁好问也有些感慨,毕竟是自己一路做下来的,当然能不走的弯路不会走了。

“有限元确实好呀!就怕电子计算机失效以后,一切又回到傻大黑粗。搞不好弯路还要再走一遍。”王洛宾有些忧心的说道,说着转了身走出破碎车间,点起了一支烟。袁好问看车间里的安装钳工们有的正一丝不苟地测着同轴度,不时向五六米外的同伴做个手势,同伴随即拧一下轴瓦边的调整螺丝;另一边又响起了起重葫芦的拉铁链声……袁好问又看了一眼他们,才出去找王洛宾。

外面的阳光正耀眼,合着秋季的风让人心生荡气。眼前的天际线被高大的水塔割裂,青色的条石、红色的砖、灰色的水泥构成了这样一做极具上升的力量感的建筑。塔高 20 余米,顶部是一个 60 吨容积的钢混球形水箱,塔身采用砖混结构,现在塔顶水箱刚刚完成最终养护,有人在脚手架上给球形水箱外层箍预应力钢筋。塔身部位的脚手架已经拆除,塔顶的部分的脚手架不规则的突起,使得整个塔像一只伸向空中的铁拳。

“机械设计规范的制定,该提上议事日程了。”王工见袁出来了,把农场雪茄夹在手里,吞云吐雾地说道。“你能干了这事儿吗?”

“我说我也实在不是谦虚,机械设计规范的制定,执委会还是另请高明吧。”袁好问的神情一下子严肃了起来“我虽然旧时空学航空的时候捎带学了点材料结构相关的力学知识,不过究竟还是选了航空电子,没受过完整的机械工程教育,算是半路出家。机械设计规范这东西不比别的,出一点问题要影响很多年,造成很大损失的,还是要找元老院的力学大拿们一起来弄,一两个人搞不出来的。”

所谓设计规范,简单来说就是一群最牛的工程师乃至科学家总结了前人设计过程中走过的各种各样的坑,然后为诸位小白工程师提供的可以拿来直接使用的、可以避开这些坑的设计方法。因为有些坑涉及极为复杂艰深的力学问题,不按照规范来的话,很容易掉到坑里而不自知。比如要设计最简单的一根传动轴,考虑其震动问题也是相当的复杂:转速需要避开自身固有频率,固有频率还不止一个、不同固有频率对应不同震动形态(称为模态),因此轴的长径比、材料特性(刚度模量密度)、支承方式、动力输入输出位置、重量分布、安装精度等诸多参数需要复杂系统的设计。如果瞎搞的话,短小低速的可能没啥问题,但一旦上大尺寸、大质量、大转速、大载荷,那么以上一个因素没考虑好就可能导致严重后果:轻则震动大噪声大寿命短,重则试运行的时候直接甩飞出去。

旧时空的各位洗衣服甩干的时候也许会发现,随着滚筒转速增加,震动幅度是先增加后减少的,这便是洗衣机工程师精心设计的结果。

以上说的只是振动这一个坑,除了振动,还有刚度、疲劳、应力集中等等大坑。机械设计规范需要对工程中可能出现的各种需求,给出一种可行的,简便的,可以保证使用的设计方法,以此设计出来的产品必须尽可能避开上述的各种坑。这也就是为什么看似简单的齿轮组设计也需要确定传动比之后查手册的原因:你瞎搞搞不好就共振了。

“现在编这么一部规范,也许是影响上百年的大工程。可能需要一个专门的委员会来做。”王洛宾吸完了雪茄,看着眼前的水塔自顾自说道。

一阵铁链的喧哗打破了他的遐想,两位元老一起走进了水塔内部,30 厘米内径的陶制落水管从球形水箱的底部下落到他们头顶之后拐了个弯延伸到了一旁的水力分级车间和水动力实验室,沿着墙面的上水管则显得细了许多。塔内的螺旋楼梯上伸出的支架如同一双双手,一起握着巨藤般的总落水管。

“这么大的管径,怕是不好烧吧!”

“谁说不是呢,不过为了降低沿程损失,只好用粗的了。”

“沿程损失是降低了,只怕……”王工叹了口气,“建筑规范也要提上议事日程了,我回去起草报告和方案,你把你了解的这方面东西写个摘要给我吧,我好参考。我先走了,你忙着。”说完,王工快步走出了厂区。


气持样 于 2017-11-19 11:50:30 发表了:

支持楼主技术同人!顺便求问下,楼主这些机械设备哪些可以用到石油勘探钻井的,我完全不懂机械这些哎,谢谢了


赵警帆 于 2017-11-19 11:54:27 发表了:

加油,最近临高的技术同人少多了。


kong78 于 2017-12-8 10:56:59 发表了:

加油,楼主一定会想起这个坑的!


高山景行 于 2017-12-8 19:25:23 发表了:

kong78 发表于 2017-12-8 10:56

加油,楼主一定会想起这个坑的!

一直记得,不过前一阵结课了一堆课程,最近又要忙着找实习、做项目,顾不上了。


难忘易水寒 于 2017-12-16 23:58:25 发表了:

加油加油,从贴吧追到这里看更新了


没事乱溜达 于 2017-12-29 18:00:58 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-11-16 19:50 可是技术难点和重点往往并不在于原理上,再说临高的技术发展并不是在黑暗中摸索,从资料上抄来大篇原理并 ...

资料上一般不介绍当时都清楚的东西。比如说瑞典复古船用了十年,大部分时间都在研究古代工艺。当时当然不算重点难点,但是在更底层的资料中算是重点难点了,而更底层的资料实质上是没有的。

我作为一个外行,想看的这个行业的相对基础的知识,不然更深的无法理解。

临高就算开金手指,实际上也只有 18 19 世纪的资料。因为更早的资料,历史上根本没有保留下来。

作为资料收集和技术准备,临高应该先获得当时的技术,作为工业农业的技术起点。

我有一个想法。作为航海,造船技术的来源,最快途径应该是洗劫澳门,获得西方造船术航海术。可惜查了资料,1628 左右,澳门开始大规模备战,1629 防御成型,并且澳门的步兵实力比临高强大。


cqduoluo 于 2017-12-29 21:27:00 发表了:

没事乱溜达 发表于 2017-12-29 18:00

资料上一般不介绍当时都清楚的东西。比如说瑞典复古船用了十年,大部分时间都在研究古代工艺。当时当然不 ...

18 世纪都很少,其实 19 世纪的资料,基本上也是大概说几句,尤其国内中文资料,这方面的实在太少了,也许英文的有,但是国内电子资料库里查不到。

葡萄牙在澳门的船厂貌似主要是修船,没造过大船吧,倒是马尼拉的好像有点规模,当时远东最大的船厂应该是荷兰人在雅加达的。


兰度 于 2017-12-29 22:10:54 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-12-29 21:27

18 世纪都很少,其实 19 世纪的资料,基本上也是大概说几句,尤其国内中文资料,这方面的实在太少了,也许英 ...

葡萄牙人在远东最大的造船基地在果阿。


没事乱溜达 于 2017-12-29 23:06:40 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-12-29 21:2718 世纪都很少,其实 19 世纪的资料,基本上也是大概说几句,尤其国内中文资料,这方面的实在太少了,也许英 ...

问题是国外也没有,否则瑞典也不至于 10 年复制一条船。

澳门 1629,本地能出 3000 火枪手,再加上附庸的海盗,绝对有倾覆临高的实力。初期,如果海南主力敢远征马尼拉,果阿,雅加达,恐怕老家难保。毕竟澳门历史上可是远征过帝汶。


没事乱溜达 于 2017-12-30 08:51:12 发表了:

cqduoluo 发表于 2017-12-29 21:2718 世纪都很少,其实 19 世纪的资料,基本上也是大概说几句,尤其国内中文资料,这方面的实在太少了,也许英 ...

老鸭船不知道当时造了没有。先把修船厂的技术工人搞到手也不错。