第一二四回 舌戰方案評審會(2 / 3)

這種塑料澆鑄性能非常之好,其物理化學性能都很穩定,鑄造成形後不會發生大的變形。

這一點他們內部大概沒有統一好,負責支撐和控製係統的兩個教授就擔心鑄造達不到要求。卞教授又作了些說明,韓熙光問:

首先這是一項大膽的設想,如果成功那是省材省工省時省力又省錢。然而塑料之特性眾人皆知,其熱脹冷縮遠比一般金屬大,其化學穩定性也遠不及鉻鈦等金屬,你澆鑄出來就能達到使用要求,恐怕有難度。澆鑄成型後若需要再加工,那粗糙度肯定達不到要求。

再一條,塑料在冷卻後,尤其是在低溫下是比較脆的,這增加了運輸、裝配的難度。這在其次,問題是使用中,軸和軸承是經常觸碰的,你這塑料球軸承安裝在什麼基體上?能承受得了嗎?

我們的辦法是利用其材料便利,成型容易,用多鑄造,選合格者用之,不合格者棄之的辦法。每澆鑄一個我們就進行一次精確的測量和計算,總結一次經驗,對影響形狀和精度的地方進行修正。至於成型以後的變形,我們采用降低厚度的辦法來解決。我們說塑料球軸承,並不是整個軸承都用塑料製成,而是在加工成形的金屬球軸承上麵,也就是你說的基座外澆鑄上薄薄一層塑料。由於厚度很小很小,故其變形也必然很小很小。至於徑向的變形因其是球形,故隻影響大小,不影響形狀,對懸浮力應該也不會有什麼影響。說到脆性問題,即使是金屬的,這麼高精度的東西也是碰不得的,隻有精心保護。

聽到這裏,韓熙光才算真正明白了他們這個所謂的塑料球軸承是怎麼回事,其實是個軸承墊。

如此說來,你那軸承的基座必定也是和真軸承差之毫厘的凹球麵,要求必然也相當高、和真軸承差不多高。

是,的確是如此。

那我看你們就沒有必要一個東西分成兩半兒做,增加難度,增加風險。據我所知,用蝸輪蝸杆加工凸球麵和凹球麵其難度是差不多的,精磨和研磨也差不多相類似。就球軸承而言,應該隻是個球冠,加工應該更加容易些。軸承的硬度是應該小於軸,但一般也都是用軟一點的耐腐蝕有韌性的金屬,如銅、鎳等的合金。你用一層薄薄的塑料覆蓋在上麵,時間長了,碎裂了怎麼辦?越薄越容易脆裂,懸浮仿真試驗時間一般都比較長,脆裂幾乎是難免的,試驗中間碎裂怎麼辦?另外,膨脹係數不一樣,溫度變化時基座與薄膜間會產生間隙,那不但更加易碎,而且影響氣流均勻平穩,甚至被吹起來而沒法工作。

關於脆裂變形,我們采用換的辦法,這塑料球軸承我們是澆鑄好多個,一個不行了就換一個。你說的蝸輪蝸杆加工凹凸球麵和產生間隙影響氣流這兩種情況,我們回去再調研調研。

見無人再發言,卞武雄教授說道:

這是我們教研室初步商定的,並不成熟,我們將繼續探討,如果有好的辦法,我們將樂於采用,我們也不願冒太大的風險。現在我介紹下一部分,於是他將教棍指向大掛職圖的底部。

在R國,這個組成部分是一個巨大的齒輪,由電機帶動以極緩慢的速度轉動,但其對轉速精度的要求卻又相當高。

卞武雄教授用教鞭指了指那裏。

在這個地方,我們改變了R國的做法,我們不采用巨大的止推滾珠軸承,而采用我們拿手的氣墊軸承。上麵十幾噸、二十幾噸的東西長期壓在軸承上,軸承必須做得很大,對材料的要求很高,壽命也不可能很長。它位於整個試驗裝置的底部,更換起來十分麻煩、複雜和危險,容易將試驗台上的試驗件和儀器設備損壞。改用氣墊軸承,因為載荷是壓在一個相對滾動軸承接觸麵要大得多的平麵之上,載荷分布均勻,單位麵積承載比較小。而且是平麵向上,處於最佳的承載狀態,尺寸可以大大縮小,外麵齒輪的尺寸也相應減小。另外,氣墊軸承的摩擦係數比滾動軸承要小幾個數量級,這樣拖動電機的功率也可以減小。這是一舉幾得的事,節省空間,節省並降低了對材料的苛刻要求,減輕了加工量及加工難度,延長了使用壽命。至於氣墊軸承的製造,我們雖然沒有搞過這麼大的,但也無非是選材更嚴格、加工更精細些,我們有十幾年、上百次的經驗,自信沒有問題。

卞武雄教授放下教鞭,結束了講解,等待眾人評判議論。人們三三兩兩地交頭接耳,卻沒有正式發言的。穆曉強小聲問韓熙光。

韓老師,你看他們這種搞法行嗎?

我看可以,而且是個創新,是個進步。R國的模擬方法比我們更接近於真實,工學院又將R國繁雜笨重的這套裝置改造得輕鬆靈活和易於控製。就承載而言,隻要增加氣墊軸承的氣墊麵積和氣壓,就能增加承載能力。十幾噸、二十幾噸應該沒有問題,承載能力要比滾珠軸承大得多。而且轉動平穩,也不存在一般軸承卡死的問題。相同載荷下,氣墊軸承比滾珠軸承尺寸小,加工也容易。象R國用的直徑超兩米的滾珠軸承,國內縱然能造,其耗費也巨大,轉動平穩度難以保證。氣墊軸承是工學院的強項,應該不存在問題,氣源又是現成的。

那看來是氣墊軸承優於滾珠軸承了。

我的看法是這樣,發揮自己的特長,應該能取得好的效果。

鄔炳坤見無人對卞教授的氣墊軸承發議論,轉對周大祥。

你看,是不是先讓賀教授介紹下麵的自動控製部分,介紹完了一齊討論。

周大祥表示同意,於是賀治國教授站到了講台上。

賀教授六十開外,鬢發花白,聲音朗朗,他拿起教鞭,在那比門板還大的掛圖上移動。

控製係統涉及到這試驗裝置的各個部分,我先從這支撐係統的控製講起。

支撐係統主要由四個自動控製升降的千斤頂組成,另有兩個備用的,共是六個千斤頂。用於試驗啟動和結束時,啟動試驗時撤銷支撐,使聯著台麵的球軸懸浮在球軸承中。試驗結束時支撐起巨大而沉重的台麵,使聯著台麵的球軸和軸承脫離。四個千斤頂同時升降,升降速度完全相同,使試驗台台麵在升降過程中保持水平狀態。

這是一個隨動係統,若要求不太高,則在計算機技術相當發達、普及的今天,用計算機控製四個千斤頂同步升降原不是什麼大問題。但舒教授要求升降過程中台麵的傾斜不能超過幾個角秒,這就有些難度了。這樣一來用一台計算機控製四台電機、帶動四個千斤頂同時升降就不夠精確了。就得改用一個大電機通過齒輪傳動係統帶動四個千斤頂一起升降,四個千斤頂也不能用普通的,必須采用高精度的滾珠絲杠和蝸輪蝸杆。

賀教授介紹了如何減少齒輪齒間隙誤差的設想和措施。

韓熙光小聲對穆曉強道:

升降過程中,台麵傾角不超過幾個角秒的要求十分荒唐。之所以做成球軸承,就是要使台麵能繞球心三維轉動。試驗中,台麵傾角至少可以到三十度,不試驗時為什麼反不能傾斜?要四個千斤頂上升速度完全一致幹什麼?大致平穩升降安全放置就足以了。

是啊,做試驗時可以傾斜擺動,不做試驗時反而不能,為什麼?而且要求那麼高,隻有幾個角秒,有點出奇不可理解。

韓熙光正在思考之中時,隻聽坐中有人問:

你既然是一個球軸承,就是為了能三維轉動,試驗中肯定有一定的傾角範圍,請問這傾角範圍是多少?

理論上是比較大,實際在三十度上下。

你做試驗時可以傾斜如此的角度,怎麼試驗結束和啟動時就隻容許幾個角秒呢,這好象沒有什麼道理,沒有這個必要。

這個麼,賀教授回答不上來,隻得說道:

這個我們需要和舒禮銀教授再商量。

舒禮銀坐在那裏也沒有吭聲,坐中的諸人也沒有吭聲。

既是暫時提不出,那我就往下介紹自動調平衡係統。

賀教授對原理作了較為詳細的講解,對精度作了預估,滿足了舒禮銀的要求。但舒禮銀要求在一兩分鍾內使台麵的平衡達到幾個角秒,平衡力矩達到幾個克公分,賀教授表示難以達到。

僅管計算機的運算速度不成問題,但電機的時間常數、調整機構的時間常數,如砝碼的移動等等都需要時間,即使經過初調,也不能指望在一兩個回合中就能調整到位,而每兩個回合之間尚有一個穩定時間,這穩定時間又是隨臨近平衡點而加長,甚至一個周期就要好幾分鍾,故很難在兩三分鍾內使平衡達到如此高的要求。舒教授建議用步進電機,以減少調整次數。然而步進電機的時間常數更長,又是一步一步跳著走,自然不如馬不停蹄的奔跑來得快。

對賀教授的說法,舒禮銀沒有表示可否。五室室主任高靜思發言道:

對零部件的要求不要太高了,要求太高了會捆住自己的手腳。有些零部件、分係統能放低一點就放低一點,因為有些零部件和分係統的精度對係統的影響是可以通過係統補償來彌補的。

高靜思說完,伸手去摸他那高度數的眼鏡。舒禮銀滿臉不悅。

對零部件的要求不能降低,降低了,達不到要求就成了四不象了,那才叫人笑話呢。

高靜思聽出舒禮銀的不悅,於是又說道:

我說的是有些零部件,而不是全部,也不是主要的零部件,是指那些對全局影響不大的零部件,或者是它們的影響可以通過調整係統參數得到補償、得到修正的零部件。

舒禮銀不等高靜思話音落就著急道: