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從外表看蒸氣室並沒有什麼異樣,但走進去就不一樣了,中間的汽輪機外殼被炸出個大洞,鐵質軸承也移動了位置,在磚牆上撞出一個窟窿。
趙志寬上前看了看葉輪,裡面的三組葉片基本上都碎了,趙福祥拿起一片碎片看了看,問道:「爸,這是怎麼回事?」
趙福祥看著牆上密密麻麻插著的木屑,心有餘悸的說道:「幸虧這些葉片是木頭的,要是鐵的可就要出大問題了!」
趙志寬也拿起一片碎片看了看,然後說道:「看這裂痕不應該是材料的問題,你看連葉片最厚的根部都已經裂開,應該是速度太快了!」
同時趙志寬想到剛才尖銳的哨子聲,又說道:「剛才那一陣哨子聲,應該是軸承轉的太快,葉片尖端超過了音速才發出來的聲音!」
趙福祥那知道什麼超音速,他問道:「爸,那咱們應該怎麼辦?現在蒸汽機已經到了這個地步,難道咱們退而求其次,在去搞瓦特蒸汽機嗎?」
趙志寬並不答話,而是從一個徒弟手中接過紙筆,開始運筆如飛計算起來。
經過簡單計算,趙志寬長出一口氣說道:「我知道問題出在哪裡了,就是葉片!」
趙志寬指著軸承說道:「軸承直徑厘米,葉片長1米,如果軸承每分鐘轉五百轉的話,葉片尖部就會達到每秒60米的速度,已經超過音速,剛才那個聲音就是葉尖發出來的!」
這個公式很簡單,計算出軸承的周長,在算出葉片的周長,得知軸承一分鐘多少轉後,很快就能算出葉片的速度是多少。趙志寬雖然不知道軸承多少轉,但後世熱電廠的軸承都能達到每分鐘兩千轉的轉速,自己弄得這個簡易汽輪機,難道連五百轉都達不到嗎?
趙志寬估計的與事實差不多,但趙福祥可不管問題出現在那裡,他只關心這個汽輪機怎麼辦?現在他已經為這個汽輪機投入了五百多兩銀子,還不算剛才給徐六的獎勵,趙福祥實在不想看到這些銀子打了水漂。
「爸,有沒有解決辦法?」
趙志寬一笑:「當然有,就是降低蒸汽壓力,或者將葉片的長度減少一半,這樣也可以降低葉尖速度!」
趙志寬說完又算了一次,然後說道:「如果把葉片的長度減少至0米,那葉尖的速度就可以達到300米每秒,並不算超音速,這樣葉片就能承受住旋轉的壓力!」
趙志寬這時候還沒抓到問題的重點,葉片斷裂是因為共振,與超音速並沒有太大關係,後世汽輪機葉尖的速度可以達到兩三倍音速,也沒見那個斷裂。但是降低速度確實可以緩解共振,不過這樣動力就會受到損失。不過在增加兩組葉片也可以解決動力損失的問題,那就要重新設計軸承與外殼,時間實在來不及。
趙福祥想了想問道:「爸,你們還有備用零件嗎?」
趙志寬點頭:「當然有,當時葉片預備了很多,為的就是害怕實驗失敗,你準備減少葉片的長度?」
趙福祥合計一下:「爸,糖廠那邊實在需要蒸汽機,還有這邊磚頭也需要大批生產,不行就先這麼應急用著,等以後在改進吧!」
現在已經二月中旬,在有半個月崇禎就要上吊了,自己這邊還在為能不能大量生產磚頭而努力,進度實在太慢了,趙福祥現在也顧不上什麼能源損耗,只要面前這個汽輪機能用就行,其他以後再說吧!
既然趙福祥已經決定湊合用,趙志寬也就不在想著改鍋爐了,趕緊招呼手下徒弟們動手,將損壞的葉片換成好的,同時將外殼炸出來的大洞用木板修補上,縫隙處也用桐油加灰泥進行了堵漏。
因為主體結構沒有受損,所以很快汽輪機被修復如初,只是兩組動輪都被縮減成只有0米長,這樣動輪與外殼之間就有了空隙,高壓蒸汽會順著空隙跑走。雖然明知道這樣會損失動力,但也是沒辦法,只好等以後再想辦法彌補了。
第二次很快點火,趙志寬與趙福祥父子倆也躲了老遠,新升任車間主任的徐六在鍋爐面前負責,在徐六的指揮下,鍋爐點火,很快蒸汽重新經過管道進入蒸汽室。這次很成功,進入蒸汽室後並沒有出現奇怪的聲音,等汽輪機平穩運行了十分鐘,趙福祥才派人進去查看,汽輪機一些正常,只是屋中的蒸汽太多了,溫度也很熱。
正常的汽輪機,蒸汽經過最後一組葉輪後,溫度會降到室溫,這樣就不會損失動力,現在滿屋都是蒸汽,溫度足有四十多度,自然代表動力損失了。
趙福祥與趙志寬父子二人沒有進屋,站在外面看了一會兒,裡面那個大傢伙除了有些噪音外,一切正常。噪音也是沒辦法的,畢竟是純手工打制出來軸承,能將將運轉就不錯了,還講什麼噪音不噪音。
父子二人看到汽輪機成功了十分高興,趙志寬帶著徒弟將外面準備的飛輪連到飛速旋轉的軸承上,這樣飛輪轉動,也就將動力完美變成了往復力。
汽輪機軸承轉的飛快,趙福祥站在遠處看了一下,估計每分鐘足有二三百轉,這麼高的速度如果直接連到飛輪上,馬上就會導致飛輪損壞。所以趙志寬早已經做好了變速齒輪箱,這個齒輪箱體積足有半米高,裡面是兩個生鐵打制的齒輪,這兩個齒輪可是廢了趙志寬好幾天心血,甚至將漸開線這一後世理論都交給了王鐵匠,才搞出來這麼一個簡單的變速箱。
變速箱一端連接汽輪機軸承,使用鉚接將齒輪固定在軸承上,如果汽輪機這時每分鐘三百轉,想要飛輪達到每分鐘三十轉的轉速,經過公式可以得知:減速比=輸入轉速÷輸出轉速,帶入數據可以得到減速比為10,有了減速比就好辦,齒輪減速比的計算公式為:減速比=從動輪直徑÷主動輪直徑,所以從動輪的直徑必須是主動輪直徑的十倍,才能達到減速比為10的地步。
為了便於製造,所以主動輪的直徑弄得很大,但也不能超出太多,畢竟從動輪直徑是主動輪的十倍,大型鐵質件現在可做不出來。所以經過趙志寬與王鐵匠一起努力,將主動輪直徑定在了五厘米,齒數為齒。從動輪的直徑就是五十厘米,齒數為0齒,都是主動輪的十倍。
當工人操作從動輪連接上主動輪時,齒輪箱裡發出一陣難聽的聲音,不過好在王鐵匠的手藝不錯,雖然有幾個齒打掉了,但並不影響使用。齒輪連接上帶動外面的飛輪開始旋轉,看到自己歷時半個月,終於成功的汽輪機,趙志寬高興的像個孩子。
看到父親高興,趙福祥也很高興,直接賞了趙志寬的徒弟每人一兩銀子,工人每人五錢銀子。
趙志寬高興的說道:「兒子,你知道嗎?經過我的計算,這台汽輪機大概可提供10匹馬力,換算成功率就是88千瓦時,也就是88度電,這是一分鐘的發電量,換算成日,已經夠給一個千人小鎮供電了!如果在經過改進,我有信心將功率增大一倍,這樣帶動三台制磚機完全沒有問題。」
後世趙福祥的大眾轎車就有160馬力,沒想到面前這個大傢伙竟然都比不上自己的轎車馬力大,趙福祥不免心中有些鄙視,不過看到自己老子這麼高興,還是順著老頭子的意思恭維了幾句。
「老爸真厲害!現在是不是可以給咱們的手機電腦充電了?」
趙家人帶來的各種電器都已經沒電了,汽車的汽油也在半個月前就已經用光,雖然大家都已經習慣明代的生活,但還是渴望能用上電的。
趙志寬哈哈笑道:「區區那些電器算什麼,等你老子有空將汽車上的發電機拆下來,用裡面的銅絲做一個直流發電機,提供整個白沙村用電都不在話下,更不用說那些電器了!」
趙志寬突然想到了電腦,這半個月電腦沒有電,所有計算都需要自己親自動手筆算,雖然趙志寬的底子很紮實,但退休這麼多年,那些公式早就忘了,有些公式還要一點點重新推出來,如果電腦有了電,馬上就可以查到公式,同時還可以馬上得到結果,實在比現在方便多了。
看著老頭子高興,趙福祥藉機說道:「爸,您能不能抽個時間再做個鍋爐,糖廠那邊用木柴熬糖太慢不說,還費燃料,如果有了高壓蒸汽就不一樣了,可以快速的用蒸汽烘乾白糖,也不會有什麼損耗了!」
汽輪機的成功讓趙志寬十分興奮,他點頭說道:「沒問題,正好第一個鍋爐有些缺陷,明天我就動手設計第二個,十天後就能給你成品!不過我這面生鐵不夠了,你還要採購生鐵過來!」
趙福祥高興的點頭答應,問道:「爸,您需要多少生鐵?」
趙志寬想了想說道:「先來五十噸吧!」
「啥,五十噸?」測試廣告2
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