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第142章 提速方案预定,轴承的为难,国产机床,先发育一波

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    这次会议总共持续了两天。会议结束后,林言都还没有和其他大佬们怎么打招呼,就被黑吉辽三省的大佬簇拥着往火车站方向走。
    其他省的代表还想凑上来打招呼乃至耍小心思,可惜主任和奶奶并肩而行并把林言送上车站,让这些大佬们无从下手。
    即使这样,在临近火车即将出发时,还是有人远远扯着嗓子喊“小林同志,欢迎你来咱们x省做客,到时候我一定会好好招待你”之类的话,弄得东三省的大佬们齐齐探出脑袋并狠狠瞪着他们,场面要多护犊有多护犊。
    列车从首都进入东三省的领地后,林言并没有回黑省哈市老家过年,而是直接在辽省地界下车,并且联系上赵司长以及铁道部的专家们,一起协商着运力方面技术升级的事宜。
    运力问题实在是迫在眉睫,不仅东三省的货运量跟不上,还影响全国各省的经济发展以及物资调配,实在是刻不容缓。
    不过这技术升级不仅中国头疼,就连全世界各国都头疼,尤其是苏联那边的运输问题更加严重,所以这件事很难一蹴而就便全盘解决,只能步步为营。
    行政方面的工作,林言和那些铁道部的研究员们讨论完毕后,交由赵司长他们统筹,至于技术方面升级的问题,林言则在研究室内和大佬们各种探讨。
    研究室内,除了林言之前见过的翟旭外,还有其他后世耳熟能详的大佬们,如石老、应老、程老等,他们要么是奠基人并且是副部长级别,要么就是院士级别的大佬,翟旭在他们面前都得各种虚心请教,不敢有丝毫怠慢。
    但他们在见到林言后,并没有摆出丝毫长者前辈架子,相当和蔼慈祥地和林言各种寒暄招呼,足足客气了好几分钟,这才和林言进入正题。
    随后,这些大佬们和林言就在草稿纸上各种涂涂改改,甚至还唇枪舌战地激烈讨论,整个屋子都闹闹哄哄,毫无之前那和睦氛围:
    “现在空车跑40,满载不到30。问题不在走行部,在锅炉供汽跟不上。”
    石老皱眉道:“解放型的锅炉烟管布置是日本人留下的底子,大小烟管配比不合理,燃烧率上不去。我建议改烟管布置,增加小烟管数量,同时加装自动焚火装置,提高锅炉供汽率。”
    “你这什么鬼建议?”
    “别忘了增加小烟管数量的同时,烟气阻力也会增大,到时候造成的阻力损失你算了吗?”
    应老毫不客气地反唇相讥,同时拿起铅笔在草稿纸上刷刷计算,套公式拿数据说话:“现在大烟管直径130毫米,小烟管直径65毫米。假设小烟管数量增加20%,那么烟气流通面积减少约15%。按伯努利方程,压差与速度平方成正比。Δp=ξ·ρv05/2。速度增加18%,压差增加39%,通风阻力加39%,到时候咱们这个通风系统能顶得住?”
    林言听着他们俩的建议,没有着急下定论,而是拿着铅笔在应老刚才的算式下接着涂涂改改,并说出自己的想法:
    “那应老,如果咱们再把烟箱也配套改的话,是不是就可以解决这个问题呢?”
    说着,林言就在草纸上画了一个简图,随后看着凑过来的应老和石老,简要解释:
    “喷气口缩径,同时像我之前提过的那样加锥形套筒,提高阀气喷射速度。”
    “之前改用锥形套筒的时候我就和翟工计算过,假定蒸汽流量不变,速度与截面积成反比,v60/v69=A69/A60=0.0707/0.0380≈1.86。”
    “原喷气速度约88米每秒,改进后约149米每秒。烟箱负压来源于喷口抽力,与速度平方成正比。原本烟箱负压大约一百毫米水柱。速度从80提升到150,速度平方之比为15005/8005=22500/6400≈3.52。假设效率系数不变,改进后负压大约是100×3.52×0.44,约155毫米水柱。”
    听到林言的话,翟旭也立刻凑过来,并且点点头:“确实,烟管阻力虽然增加39%,但经过小林这样弄的话,抽力增加足足55%,抽力增量大于阻力增量,通风还是没问题。”
    听到翟旭的话,石老满意点头的同时,看着林言的目光充满赞赏和惋惜。只恨自己麾下没有一个学生能有林言这般有灵性,甚至连一半灵性的都未曾见到,否则他哪需要担心以后的衣钵传承?
    应老却依旧不放心,又写了几个算式并询问:“就算通风能顶住,燃烧效率呢?这样的出气情况,到时候咱们的煤量能顶住吗?”
    听到这,翟旭连连点头:“放心吧应老,之前小林都弄过,在出气超过50%之后,燃烧效率不仅没有下跌,而且从原来70%涨至85%,不知道节煤多少呢。”
    “啥,85%?”
    听到翟旭这话,应老差点就吹胡子瞪眼,语气里带着浓浓的怀疑:“苏联那边最好的炉子燃烧效率也就80%出头,你们那边怎么能弄到85%?”
    “小林的想法,他当时提议让喷口偏移3度,之后我尝试了一下,确实是如此。”
    翟旭画了个简图,随后解释道,“乏汽斜着往上喷,在烟箱里形成旋流,抽力更均匀,炉床上的火层烧得更透,所以能到85%左右的燃烧效率,并且经过实践认证。”
    应老听到这话,这才沉默下来,但看着林言的目光也变得相当古怪复杂。
    这小家伙,可真是个怪物啊!
    而另一边,程老也插话进来:“那爬坡呢?小林这个改动对爬坡有没有影响?”
    “有。”
    “喷口偏移三度之后,乏汽有了一个横向分速度,对蒸汽在烟箱里的扩散路径产生了改变,所以差不多提速16.8%。”
    看着翟旭的计算过程,程老微微皱眉,随后把笔记本推过来,和他进行校验:
    “为什么我和你算的不一样?我是按照牵引力公式进行计算,F=(P·η)/v。功率提升12%速度不应该只从15提到16.8,按正比例约到16.8×1.22,约18.8。随后这里有一个二次项你没有考虑,速度提升之后阻力也增加。阻力与速度平方成正比。F-R=ma,R60/R69=(16.8/15)05≈1.25。阻力增加25%实用可牵引力只有提升后的75%。所以速度增量应该比你算的小。”
    翟旭刚准备重算,林言便在听完后脱口而出:“程老确实算得细,刚才确实没把阻力二次项写进去。”
    “不过实际的阻力系数不是纯平方关系,还有滚动阻力和轴承摩擦阻力,这两项是线性的。综合下来,阻力增量大约15%,速度增量大概9%~10%,所以16.8这个数偏差不大。”
    程老自己又算了一遍,随后把笔一搁,并对林言竖起大拇指:“了不起,这心算能力真的了不起!你这简直是人形计算机呀!”
    林言继续提议道:“咱们还可以把轴承互换滚柱。现在的机车轴箱用的都是滑动轴承,摩擦阻力大。冷车的时候还好,热车之后轴瓦温度上来,摩擦阻力更大。”
    “改成滚柱轴承,摩擦系数能降一半以上。同样的牵引力,用于克服摩擦的那部分就少了,速度就能上去。”
    听到林言的话,大佬们齐刷刷地在纸笔上各种计算。算了半天之后,程老率先长长的竖起大拇指:
    “这几个方案如果都按小林所说进行改良的话,我感觉空车至少能达到50KM/H,甚至逼近60KM/H。哪怕是满载都能接近40KM/H,效率大大提升。”
    说完提速之后,大佬们又提到运力问题:
    “现在货车平均载重31.6吨,一列二三十节,总牵引吨数也就六七百吨,速度提上去的话,运力也得增加。只不过之前汽车牵引力上不去,所以只能作罢。”
    “刚刚小林说的锅炉改造挺不错,蒸汽率提上来,这样子气缸牵引就能增加,牵引力上去,编组就能拉长,以前能20节,改造完感觉能拉25~30节,这样子能多拉150~300吨左右的货物。”
    应老听后,再次提出反对:“但编组拉长了,路线会扛不住。”
    “现在的铁轨是杂牌轨,30公斤的、40公斤的混着铺。轴重稍微大一点,道床就下沉,枕木就裂。要增载,铁轨得换重轨,至少43公斤以上,最好50公斤。枕木间距要加密,道床要加厚。不然机车拉得动,线路撑不住。”
    林言听后,直接举手:“没问题,换轨的钢材和资金我来协调,无论是财政部那里还是鞍钢那里,我都来替各位搞定,各位只需要到时候实施便可。”
    程老听后,哈哈一笑:“哈哈,那这件事情就麻烦小林了,不过小林你还得费心一些,毕竟编组拉长了,车皮也不够,所以到时候别忘了协调车皮。”
    听到这话,林言点点头,随后又画了个货车底架的简图,向各位大佬分享自己的意见:
    “另外我觉得咱们的车皮也要改。”
    “现在的货车底架是铆接结构,自重大,载重小。改成焊接结构,自重能降下来,同样的轴重,载重就能上去。一节车皮自重减2吨,载重加2吨,25节就是增加50吨运力,这都快抵得上以前十分之一左右的总运力了。”
    “焊接?”
    听到林言这个构想,应老先是沉思,随后立刻皱起眉头,准备否决:“小林焊接结构确实减重,但它有个缺点,在振动载荷下容易开裂。铆接虽然重,但可靠。”
    “苏联那边货车底架用的还是铆接,咱们直接上焊接可能吗?”
    “至少理论上完全可行。”
    林言在纸上画了个焊接接头的剖面:
    “焊缝的疲劳强度问题,主要出在焊趾的应力集中。如果用连续焊代替间断焊,再把焊趾打磨圆滑过渡,疲劳强度能提上去。”
    “并且如果各位实在是不放心,我们完全可以先试制一批,焊十辆跑5000公里,跟铆接的做对比再说。”
    听到林言这个建议,众大佬们纷纷点头,同时翟旭又补了一句:
    “对了,小林,别忘了车钩和缓冲器,毕竟编组拉长,现在的车钩强度不够,容易断钩。缓冲器容量也要加大,不然纵向冲动太大,货物容易损坏。”
    林言点点头,“没问题,回头我让机械组的人画图纸,先试制一批。”
    速度和载量全都估算完毕,大佬们开始拿着算盘或掰着手指头各种计算:“这么一来,牵引力提升三成,编组从20节拉到平均28节左右,车皮载重从31.6吨提到35吨左右,综合下来,一列车的总运量提到4成到5成。”
    “关键速度从30提到40,周转时间又缩短,综合折算下来,差不多能提到60%~70%。”
    得到这些数据,大佬们先是长长地松了一口气,随后又皱起眉头,啧啧嘴道:
    “但这都只是理论,实际上想要落实的话,还是有相当多的难点,最重要的就是各种精密轴承。如果这些升级设备的高清轴承搞不出来,机车照样拉不动,并且车皮也跑不稳。”
    应老也接上话:“石部长说的对,新马力的机车和加长的编组,轴承无论是强度还是精度要求都比现在高一大截。”
    林言摇摇头:“没事,材料强度方面,我到时候再改进电渣重熔技术,用电渣重熔炼特种钢,到时候用来做轴承绰绰有余。”
    “就算钢炼出来也没用啊。”
    应老摇摇头,随后拿出一张零件图摊开:
    “滚道圆度、内外径公差,都得卡到微米级。咱们现在的轴承加工,用的还是苏联那套老工艺。这套工艺本身精度就不够,装配还靠手工选配。”
    “比如你看这个内孔,圆度要求半个丝以内。咱们国产的磨床,磨出来的圆度差了两三个丝。苏联那边JI3系列的摆头磨床精度够,可咱们仿制的型号跟苏联原件不匹配。”
    “比如咱们仿制的M131W外圆磨床,砂轮架主轴用的是滑动轴承,苏联原件用的是动静压轴承。滑动轴承的刚性和回转精度都不够,磨出来的工件圆度差。”
    “还有苏联原件的进给机构是液压伺服,咱们仿制的是机械丝杠,进给精度差了一个数量级。再比如苏联原件的头架是死顶尖,咱们仿的是活顶尖,头架回转精度不够,磨出来的内孔锥度超差。”
    他顿了顿:“最要命的是磨床的砂轮修整器。苏联原件的修整器是金刚石滚轮,液压驱动,修出来的砂轮型面精度高。咱们仿的是单颗粒金刚石笔,手工进给,修出来的砂轮型面差得远。磨出来的滚道圆度,苏联原件能到一丝以内,咱们能到五丝就不错了。”
    程老接过话茬:“说到底,是机床的问题。”
    “一机部那里的情况想必你应该也清楚,咱们之前全国生产的品种钢材加起来,还达不到苏联标准型式的十分之一。”
    “购买这些零件的话是天文数字。而如果想要量产这些零件的话,也必须从苏联或者其他国家买特定的精密磨床和专用机床,一套下来至少数千万卢布甚至上亿卢布,并且之后还不知道能不能用在其他领域,或者其他新型机车的产线方面,所以咱们实在是不好定夺。”
    “所以小林,你看......”
    听到大佬们的请求,林言罕见的没有同意,并且在沉默数秒之后,斩钉截铁地答道:
    “抱歉各位,这个钱我并不打算批。”
    “?”
    听到这话,石老仙是一愣,随后有些犯难:“那如果不批的话,咱们只能靠钳工慢慢手磨,说不定几个月才能生产一台,到时候万一再增加任务的话,咱们不一定能来得及任务啊。”
    “不,也不用手工,就量产。”
    “但不用国外人的机床,用我们自己国家的。”
    林言斩钉截铁道:“这买特制机床的钱,都够我买专门的工业母机,然后造一二十台机床了,与其从国外大价钱购买,还不如想办法自己造。”
    “啥?小林,你没开玩笑吧?咱们自己造机床?”
    应老听到这话,差点没喷出口水,完全是看在林言一本正经的表情上,这才欲言又止。
    咱们国家这时候确实已经有国产机床,甚至是数控机床,但是所谓的数控机床只能做一些最简单的基础活,并且精度相当之低,使用起来还时不时出各种故障,生产几台后,就放在那里当样子货,哪怕给其他普通厂都不愿意要。
    而普通的国产机床,也只能干一些粗工活,精工级别的国产机床一个都没有。
    但林言有自己的想法。
    国产机床的发展必须要想办法弄起来,这不仅仅是铁路这一个领域,以后轻工业、核工程、国防等等方面,到时候可能都需要打造独属于本土的流水生产线。
    如果以后每一条流水生产线都要从国外进口的话,那得要被国外死死地卡脖子。
    人家给你提价都已经算是良心,更黑的是把发货日期往后拖个一年半载,同时他们国家本土对你的产品进行破译,并弄出同类型的品牌抢占市场,到时候能把你连骨头带皮直接吞下去。
    所以发展本国的机床必不可缺。
    林言将自己的顾虑想法和各位大佬说清楚,随后斩钉截铁地说道:
    “所以无论如何,不管千难万险,我都得弄出属于咱们自己的国产机床,这样才防止咱们在各行各业被别人卡脖子,尤其是咱们接下来的轻工业,更是至关重要。”
    石老听到这话也不再反驳,但还是有些担心:“那你接下来准备怎么做?”
    “先从苏联购买工业母机的母机。”
    ”林言道:“购买工业母机的母机后,先摸着老大哥的技术过河,造出咱们国家的工业母机,然后再进行各种机床制造。”
    “而且我一开始也没想弄全能,准备先弄车床、铣床和磨床,到时候先把轴承这条线试通,试通完毕之后,再进行各种扩张。”
    大佬们看着林言稚气未脱的脸蛋,久久沉默不语。
    这可是国产机床啊!
    项目听起来确实振奋人心,可这个烂摊子到现在都没人搞定,说明了这玩意的难度。
    让林言这么个未成年的小家伙来接手,简直就是重压在身,实在是太过为难。
    但看着对方意气风发的神情,还有他往日种种不可思议的成就,大佬们还是选择信任。
    而关心则乱的翟旭喃喃自语:“小林,你确定能成吗?”
    “放心吧翟叔,你看我一路走来,还遇到过摆不平的问题吗?”
    林言嘿嘿一笑,自信满满:“铁轨之类的事情就暂时先交给各位了,而机床的问题则交给我,我先去鞍钢那里发育一波。”
    “等我发育完毕,咱们就把运力这个大难题全部搞定!”
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