再造漢明

第86章 工程力學

“嗯,不錯,已懂得怎麼利用動平衡了。利用鉛酸蓄電池產生磁場的原理呢?”

“你的書上寫了,磁場可以產生電場,電場也可以產生磁場,也就是說電場、磁場是可以互相轉換的。”

“用鉛酸電池產生磁場的優缺點呢?”

“用鉛酸電池產生磁場的話,發電機用不著像用天然磁石那樣笨重,製作起來很方便,只是鉛酸電池中的電流強度不是穩定的,是慢慢變小的,導致磁場強度也慢慢變小,影響發電,而且鉛酸電池中的電用完了後,要停機換電池。”

“用發電機的發的電來勵磁的優缺點呢?”

馬建忠說道:“用發電機自身發出來的電來勵磁的方式有三種。一種是並勵,定子線圈與勵磁線圈並聯後由同一個獨立電源供電;一種是串勵,定子線圈和勵磁線圈串聯後由同一個獨立電源供電;還有一種是復勵,即一個是並勵繞組線圈,一個是串勵繞組線圈,並勵繞組和定子線圈並聯,再與串勵繞組串聯後,由同一個獨立的直流電源供電。”

“好。說說直流電與交流電的優缺點吧。”

“直流電的電流方向一直是同一個方向的,可以用來產生磁場。直流發電機及電動機都需要轉向器,製作起來比較煩。因為使用了轉向器,電刷存在冒火花的缺陷。直流發電機也可以當做直流電動機來使用。直流發電機的勵磁機與發電機同軸,發電機的勵磁繞組透過裝在大軸上的滑環及固定電刷從勵磁機獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨立,工作比較可靠和減少自用電消耗量等優點。缺點是勵磁調節速度較慢,維護工作量大。直流電可以用來電解,可以拖動直流電動機,也可以用來焊接。但直流電因沒法升壓,因此沒法遠距離輸送電流。”

“交流電呢?”

“交流電的電流方向是不斷變換的,發電時不需要轉向器,執行時也就不會產生火化,製作起來比直流發電機容易,但不能產生磁場,還是需要直流電勵磁。交流電不能用於電解。交流電可以透過變壓器對電壓升壓後,實現遠距離輸送。交流電需要透過整流才能轉換為直流電。交流電可以拖動交流電動機,也可以用來焊接。”

“交流電、直流電在儀表上的應用呢?”

“因交流電不能讓磁針產生偏轉,因此,測量電壓、電流、電阻、電容時,電錶中都必須將交流電轉換為直流電。”

“嗯。不錯。供電線路的電壓損失會計算嗎?比如把發出來的直流電從這裡送到光復硫鐵礦,你算過電壓損失嗎?”

馬建忠聽後,拿出筆和紙算了一下,說道:“你的書上有電壓降計算公式。假如電壓是220v,電線的直徑是20平方毫米的銅線,光福硫鐵礦有800W的用電裝置,從這裡到硫鐵礦的距離是80裡,線路電壓損失是128V,佔輸出電壓的58%。等把電送到硫鐵礦,因工作電壓太低,沒法使用了。”

“也就是說發直流電的話,電的輸送距離不能太遠。”

“嗯。”

“目前條件下,即使發了交流電,還沒有電子管,怎麼整流?怎麼濾波?”

馬建忠聽後搖搖頭,說道:“做不到。”然後問道:“我們什麼時候能生產電子管?”

“目前的工藝條件下,我們還沒法生產電子管。”

“你的意思是目前只能發直流電?”

劉雲龍說道:“嗯。目前具備發電條件的只有歙縣的柳塘大壩、金川大壩,就利用這二個大壩的水頭來發直流電。由於不能把直流電輸送太遠的距離,今後生產電解鋁、電解鎂、電石的基地也不能離電站太遠。”

“那就把基地建在電站附近。”

“只能如此。”

“劉總,發電機、電動機中線圈的絕緣漆,供配電線路上的絕緣件,製作線圈鋼芯的矽鐵什麼時候能解決?”

“秦銀華已在試製矽鋼了,不出意外的話,這幾個月就能成功。孔尚澤的化工廠應該也很快能生產絕緣漆。供配電線路上的絕緣件,我們有了高嶺土、磚窯,隨時可以燒製。”劉雲龍說完,轉過頭對薄珏說道:“做線圈鋼芯的矽鋼片,需要你研製的液壓機來壓制,今後有了電,可以用衝床來衝制。”

薄珏說道:“我儘快把液壓機造出來。”

馬建忠又問道:“發電機、電動機轉軸的潤滑油,化工廠啥時候能生產?”

劉雲龍對馬建忠說道:“三個月左右能生產了。”

“劉總,外國人有發電機嗎?”

“沒有。你們造出的蒸氣機、液壓機、發電機、電動機,都將是這個世界上的第一臺。”

馬建忠說道:“就是說我們將創造世界第一?”

劉雲龍說道:“是的。如果我們研製成功了,你們就是這個世界的第一流專家。”

馬建忠問道:“劉總,你既然寫出了書,自然懂怎麼製造,這次怎麼只給我們概念圖?”

劉雲龍笑了笑,說道:“這樣你們才會動腦經,發揮你們的聰明才智。”

沈阿毛問道:“發電機的轉子和葉輪,它的轉速很高,根據你的離心力理論,轉子、葉輪內會產生很大的離心力,可你的書上沒有強度計算呀,只怕造出來後,還沒轉幾圈就散了架。”

劉雲龍說道:“這個轉子、葉輪、轉軸的強度問題,包括蒸汽機汽包、氣缸的強度,液壓機缸套的強度,物理學書上是沒有說怎麼計算,它屬於工程力學範疇。”

沈阿毛問道:“那你得教我們怎麼計算呀。”

劉雲龍說道:“明天起,我就教你們怎麼計算結構的強度。”

劉雲龍離開教室後心想,歷史上的第一臺蒸氣機是1698年由英國工程師托馬斯·塞維利製造的。第一臺液壓機是1795年由英國工程師J.布拉默製造的。第一臺直流發電機是1800年由義大利科學家伏特發明的。第一臺交流發電機是1832年由法國工程師畢克西製造的。第一臺直流電動機是由英國科學家法拉第於1834年製造的。第一臺交流電動機是由美國工程師特斯拉於1888年製造的。

次日起,劉雲龍花了5天時間給機械研究所、機電研究所的管理人員、技術人員灌輸《工程力學》的內容,從機構到結構,從靜定結構到超靜定結構,從支座反力到截面內力,從正應力、彎曲應力、剪應力到主應力,最後講了薄壁環形結構的內力、應力計算。今後很多的壓力裝置以及槍管、炮管都要用到薄壁環形結構的內力計算。

講完後,劉雲龍順便給他們講了噴霧器、空壓機、螺旋槳、水泵、鼓風機、電爐、電流計、電壓計、電阻計、電容計的原理。

聽完課後,沈阿毛、馬建忠帶著裝置和人員趕往歙縣。

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