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楼主: 晚到的约瑟

【新坑】神灯计划(番外篇)——蒸的好吗1.7完结撒花

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第三次反围剿纪念章同人贡献勋章

 楼主| 发表于 2021-2-14 10:49:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 晚到的约瑟 于 2021-2-14 13:02 编辑

Corliss结构介绍和工作原理

Corliss引擎是一台有趣的机器,它代表了一种特殊类型的机器,其每个细节都特别适合于该机器在该机器中的位置,并且与其他发动机中执行相同功能的零件不同。

从汽缸剖面图可以看出四个阀分别位于每个阀的顶部和底部,汽缸的末端。工作的高压蒸汽从顶部进入气缸,右上角的A阀门此时转动在打开状态,高压气体进入气缸的活塞右部做功,推动活塞向左运动,活塞左部的低压气体则从左下角的C阀门被挤出,从底部排出,此时BD两个阀门都旋转到关闭状态。待活塞运动到行程的尽头,需要反向从左向右运动时,BD两个阀门才打开,此时AC则旋转关闭。
整个过程蒸汽在各气阀和汽缸内不走回头路。而这个时期其它滑阀类的气缸都是顶部(立式蒸汽机则是同侧)同时进气排气,冷热空气共路一段气道,会带走大量热量。同时顶部排气不利于气缸内冷凝水的排出,气缸还有附加的冷凝水管排出装置,排冷凝水也会额外损失热量。以元老院目前主力机型墨子I型为例,他就附带着这种累赘结构,见下图蓝色圈出部分。
而Corliss的气缸在底部排气时就能带走冷凝水,节约热量的同时,整体结构更简洁。
来到汽缸外部,Corliss引擎最具特色的就是“腕板”和连杆组成的气阀开闭自动控制机械机构。如下图

看上去挺复杂的,其实是用英语标注部件名称闹的

看线图就简洁清楚多了。如果说数学是跨越语言的国际通用交流方式,工程图其实也是。

图纸中已经标出了由偏心轮驱动的腕板的极端运动位置,学过工程制图的同学们可以脑补这张图的动图,腕板和连杆如何驱动“圆形转动阀”其实一目了然了。
图纸来自
The Corliss engine and its management

Author
John T. Henthorn,  Charles D. Thurber, Egbert P. Watson


Published
New York,Spon & Chamberlain,1902.

Corliss引擎机械结构的特点总结:
1.放置四个阀门(两个蒸汽和两个排气)以将“间隙”减至最小。
2.使用的是旋转阀,旋转阀能够便宜且容易地装配,易于移动并且能够通过蒸汽空间外部的连接方便地进行工作。
3.使用“腕板”,该“腕板”由单个偏心轮引起振动,并直接与所有四个阀门连接,从而可以快速在任一阀门上保持打开和关闭每个阀门,并以阀门相对位置几乎保持静止,通过连杆将气门几乎摆动到中心法线中,从而可以在适当的时间间隔内保持端口几乎完全打开与关闭,或自由和完全地供应和排出蒸汽。
4.蒸汽阀可以方便的拆卸以便根据需要调整,确保其在适当的时候快速而确定地关闭的美观简单有效的方法,以产生所需的蒸汽膨胀。
5.直接连接调速器,以便确定膨胀比,同时根据要完成的工作调节发动机的功率,以使随负载变化的速度变化最小。
6.调节机构上的工作最少,从而快速自动地进行调节,从而使调速器具有最大的灵敏性和动作精度。
7.发动机的框架形式和总体设计, 以最小的成本提供最大的强度和刚度、重量。

所有这些特征组合在一起形成一种全新的蒸汽机,在运行中,发现该发动机具有显着的燃料经济性, 以及完美无缺的输出。平均而言,要比竞争对手更耐用,维修成本更经济。 所以自它出现后很快在市场上占据领先地位,特别在北美地区,更成为同类发动机的主流。



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发表于 2021-2-14 10:56:39 | 显示全部楼层
晚到的约瑟 发表于 2021-2-13 10:12
科利斯(Corliss)蒸汽机

       机械总厂复制的机床越来越多,需要更多大马力的固定式蒸汽机作为原动机。 ...

我记得,中国50年代生产的各种锅驼机,用的都是滑阀吧?
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发表于 2021-2-14 11:08:13 | 显示全部楼层
晚到的约瑟 发表于 2021-2-13 10:12
科利斯(Corliss)蒸汽机

       机械总厂复制的机床越来越多,需要更多大马力的固定式蒸汽机作为原动机。 ...

大马力的固定式蒸汽机,我的意见是复刻捷克GRAMA VI型(冷凝式)锅驼机。此物国内50年代进口过,有完整的技术资料。从最大输出功率(290马力)来看,我认为穿越集团带过来的那两台固定式290马力锅驼机就是这个型号。而且这种锅驼机结构简单,工艺水平与50年代石家庄动力机械厂的产品相当,是很适合的仿制对象。
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发表于 2021-2-14 11:50:21 | 显示全部楼层
晚到的约瑟 发表于 2020-12-31 14:21
寻着19世纪中期和霍恩斯比(Hornsby)这 两条线索,那么历史上墨子I型的原型是个啥样子呢?

这货是这样子的

这个小萝莉,日后在中国有兄弟,就是50年代国内各动力机械厂生产的7到10马力锅驼机。
济南农具厂生产的7马力锅驼机:

10马力锅驼机:


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发表于 2021-2-14 12:37:05 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-14 10:56
我记得,中国50年代生产的各种锅驼机,用的都是滑阀吧?

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1637股灾纪念章飞机wiki贡献章

发表于 2021-2-14 12:38:44 | 显示全部楼层
晚到的约瑟 发表于 2021-2-14 10:49
Corliss结构介绍和工作原理

Corliss引擎是一台有趣的机器,它代表了一种特殊类型的机器,其每个细节都特别 ...

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发表于 2021-2-14 17:35:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 天天白日梦 于 2021-2-14 17:37 编辑

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发表于 2021-2-14 17:38:43 | 显示全部楼层
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晚到的约瑟 发表于 2021-2-13 10:12
科利斯(Corliss)蒸汽机

       机械总厂复制的机床越来越多,需要更多大马力的固定式蒸汽机作为原动机。 ...

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南洋船票1637股灾纪念章同人贡献勋章

发表于 2021-2-14 19:00:56 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2021-2-15 10:29:15 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-14 10:56
我记得,中国50年代生产的各种锅驼机,用的都是滑阀吧?

是的,滑阀在某些领域也有其特点优势,同人后续会有所论及
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 楼主| 发表于 2021-2-15 10:43:47 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-14 11:08
大马力的固定式蒸汽机,我的意见是复刻捷克GRAMA VI型(冷凝式)锅驼机。此物国内50年代进口过,有完整的 ...

穿越之初带现代锅驼机是有背景条件的——看中他轻便。

固定蒸汽机过于笨重,现代锅驼机的重量轻,在圣船穿越这种非常讲究“物资吨位”的背景下,带现代锅驼机作为原动机的方案,显然优于带固定蒸汽机。

其次,刚刚穿越的初期,元老院事业草创,到处都需要动力,锅驼机轻便可移动,哪里需要就去哪里,比固定蒸汽机更加实用。


那么,现在讨论蒸汽机升级,我同人的设定是二五期间,元老院已经在海南坐稳6年了,各方面的事业也有了初步发展,如果还用锅驼机这种“临时方案”就没有必要了。特别是你建议的290马力这种级别的蒸汽机

这类“大马力”蒸汽机,要么是工厂动力,要么是矿山城市给排水,或是拿来发电,这些地方,元老院一旦办起企业,添加固定资产,是没必要考虑移动性的,直接上性能更好更省燃料的固定蒸汽机。毕竟时代变了!

锅驼机的优势在便携,可以走小马力路线,就像历史上墨子I型机的应用,广大农村天地阔

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 楼主| 发表于 2021-2-15 10:52:41 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-14 11:50
这个小萝莉,日后在中国有兄弟,就是50年代国内各动力机械厂生产的7到10马力锅驼机。
济南农具厂生产的7 ...

墨子I型是乡下丫头,可高攀不上50年代石家庄动力厂的洋小姐(进口苏联的技术)

两者前后相差100年,先搞清楚差别在哪里,再评估这样的技术差别临高是否能复刻,最后,我们的蒸汽机造出来是希望批量生产推广应用的,技术上能生产了,还要考虑生产成本和使用的经济性。

元老院选择蒸汽机“山寨”之前,以上三点不能忽视。但土共50年代的洋小姐,对元老院这种1850年代技术水平的穷小子,又难又贵,他们两搞CP,我表示并不乐观。
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发表于 2021-2-15 13:40:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 镭射 于 2021-2-15 16:53 编辑
晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 10:43
穿越之初带现代锅驼机是有背景条件的——看中他轻便。

固定蒸汽机过于笨重,现代锅驼机的重量轻,在圣船 ...

290马力锅驼机不是我建议的,是穿越集团自己带过去的。原文摘录如下:
执委会一共采购了6台锅驼机,其中2台是捷克产的单胆火管卧式复胀凝气式锅驼机,飞轮速度达1000转/分,最大功率290马力(213.15KW),用来带动发电机每小时可发电200度以上。这种锅驼机是固定式的,必需在平整的地面上才能工作,另外4台则是100马力的移动式机组,可以用汽车、拖拉机甚至马匹来进行牵引。

由此可见,穿越集团带过去的锅驼机有两种:100马力和290马力。其实锅驼机也有移动式和固定式之分,这两种锅驼机,其中被执委会“看中他轻便”的,是那4台100马力的移动式车组,而那2台“捷克产的单胆火管卧式复胀凝气式锅驼机”,则是固定式的,从正文来看,穿越后担负的是火力发电任务:
     “现在我来谈谈目前各个部门的进展情况,他们的要求和面临的问题。”马千瞩拿出了笔记本。
    截至到今天:1628年11月10日,D+71以来穿越者的各项工作进度是:
    ……
    能源:完成发电总装机容量630KW,其中水力发电200KW,火力发电420KW(博铺、百仞城各有1台213KW的锅驼机发电)。其他能源10KW。完成了博铺-百仞城的输配电网络。在盐场村设置了风力发电系统。

和老兄一样,本人也根据正文里的描述,费劲周折在浩如烟海的技术资料(故纸堆)里找到了它的出处:

一毛一样的参数,萧主任诚不欺我
本人的经验是,在有实物对照的情况下进行复制,比光看图纸制造,要容易得多。这是本人在大功率固定式原动机上建议复制GRAMA VI型锅驼机的原因。
值得一提的是,捷克GRAMA VI型锅驼机使用的是复胀式蒸汽机。可能很多人对这种蒸汽机不太了解,它的结构和工作原理是:以活塞为界,气缸两头分别为高压端和低压端,蒸汽从锅炉里出来,进入高压端做功后,排汽时进入低压端,利用剩余的压力再做一次功,从而有效提高蒸汽机的热效率。从这个角度来说,这是一种介于单缸双工式蒸汽机和双缸蒸汽机之间的蒸汽机。从它入手,可以为制造多缸多胀式蒸汽机打下技术基础。

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发表于 2021-2-15 14:53:41 | 显示全部楼层
晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 10:52
墨子I型是乡下丫头,可高攀不上50年代石家庄动力厂的洋小姐(进口苏联的技术)

两者前后相差100年,先搞 ...

不知道当初他们是怎么考虑的,不过以穿越集团所掌握的产能,墨子一型应该不是乡下丫头。展无涯可是带了一个2009年水平的小型机械厂过去,它的工艺水平肯定超过50年代的石家庄动力机械厂。
而且,锅驼机的制造,对工艺水平的要求并不很高。20世纪50年代的时候,很多县办小机械厂都能自己造锅驼机,比如山西省原平县就自己造过:

即使是用展无涯那个机械厂在穿越后生产的本土化工作母机装备的工厂,水平应该也不会比50年代的原平县办小机械厂差吧。

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发表于 2021-2-15 15:07:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 镭射 于 2021-2-15 16:53 编辑
晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 10:52
墨子I型是乡下丫头,可高攀不上50年代石家庄动力厂的洋小姐(进口苏联的技术)

两者前后相差100年,先搞 ...

按照原文,墨子一型的工作压力设定为4个大气压。如果这样的话,它的体积和重量都将大到无法放在车架上的地步,只能作为固定式原动机使用。
这就是我在我的同人文中,将工作压力设定为8个大气压的原因。原文中提到的那4台100马力移动机车式锅驼机,我遍查20世纪50年代中苏两国生产的锅驼机都没有找到出处(中苏两国的锅驼机都没有这个功率档次),能找到的最接近的是20世纪50年代石家庄动力机械厂生产的75马力锅驼机。该型号锅驼机有固定式和移动机车式两种,是我见到的资料中可以移动的锅驼机中功率最大的型号。该型锅驼机的工作压力为12个大气压,降低到8个大气压的话,正好是50马力。如果工作压力再降低的话,就需要更大的体积和重量,就没法做成移动机车式了。
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 楼主| 发表于 2021-2-15 16:29:11 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-15 13:40
290马力锅驼机不是我建议的,是穿越集团自己带过去的。原文摘录如下:

由此可见,穿越集团带过去的锅驼机 ...

好吧,既然带的是这种锅驼机,要复刻的话,他的经济性能怎么样?每小时每马力耗煤多少?固定式蒸汽机都是大家伙一点点的差异背后就是一座煤山

另外这家伙是复涨的,那工作的高压是多少?低压是多少?汽缸布局是怎么样的?仅看一张总图也看不出啊?

现在只有GRAMA VI型,元老院要使用蒸汽机的地方很多,大马力和小马力都有,就是等比放大和缩小吗?那么放大10倍2900马力多发电行吗?会遇到什么问题吗?元老院现在很缺电啊!

另外,GRAMA VI型历史上的应用场景是什么?正文里用他发电,那有没有其他应用具体表现如何?
比如下一步元老院如果要复刻纺织机的话,用他驱动的话,历史上的表现如何?棉线断头的多不多?

元老院复刻初代蒸汽机的转速是90转,而此GRAMA VI高达1000转的转速,500废为啥不将转速一步到位,或尽量提高呢?几何尺寸不变,转速越高,马力越大,能效越高,经济性越好啊!这是最浅显的道理,500废为啥搞个转速90的货用到现在?

1850年-1950年,这100年的科技发展在GRAMA VI体现在哪里?我们元老院能hold住这百年的科技进步复刻出GRAMA VI吗?
或者不能完全复刻所有技术,但元老最喜欢瓜代菜,搞克难版方案了。这也很好啊!临高爬科技树,欢瓜代菜,搞克难版其实是很有趣很吸引人的地方,但具体克难哪里,瓜代菜之后又会有什么影响呢?这总要具体分析分析吧?

我简单想想,复刻GRAMA VI就会有以上问题,现在资料太少,我之前也没关注过这种蒸汽机,所以我很难得出一个乐观的结论
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 楼主| 发表于 2021-2-15 16:37:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 晚到的约瑟 于 2021-2-15 16:38 编辑
镭射 发表于 2021-2-15 14:53
不知道当初他们是怎么考虑的,不过以穿越集团所掌握的产能,墨子一型应该不是乡下丫头。展无涯可是带了一 ...

展无涯是带了2009年水平的小型机械厂过去

但我们现在是讨论二五背景下蒸汽机的生产和升级

6年过去了,还在用当初圣船上搬下来的那几台不能复刻的现代机器制造蒸汽机,怎么能完成“苏州会议”元老院布置给本元老的产能的任务呢?

所以,我蒸汽机厂的设定是:全部用复刻的设备,规模化生产和复刻蒸汽机,不消耗和依赖任何现代生产资料。这样才能不断扩大规模,规模扩大了,才能扩大产能。
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 楼主| 发表于 2021-2-15 16:48:10 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-15 15:07
按照原文,墨子一型的工作压力设定为4个大气压。如果这样的话,它的体积和重量都将大到无法放在车架上的地 ...

之前我就劝你别轻易改历史上机器的参数,现在我依然劝你别改,除非你具备设计能力(实际上你就算是专用设计人员,改历史机器的参数,也是口胡,因为你不可能实际生产试验实物验证你新设计的机器。但临高比毕竟是小说嘛,同人作者里有很多货真价实的专业人士,只要口胡的专业,也是你的本事咯!)

你担心墨子I型如果是4个大气压就装不上车架,纯属瞎操心
自己去看我29楼及后面的历史考证,历史上墨子I型就是4个大气压,小马力机型就是可以被装在车上到处拉来拉去的。虽然这个6马力小萝莉实际是个重达4吨的大肥妞,人家也没丧失移动力

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晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 16:29
好吧,既然带的是这种锅驼机,要复刻的话,他的经济性能怎么样?每小时每马力耗煤多少?固定式蒸汽机都是 ...

GRAMA VI的具体性能参数我没有找到,不过苏联的SK-250型锅驼机可以作为参考。它和GRAMA VI一样,也是固定式锅驼机,采用的也是卧式复胀凝汽式蒸汽机,最大持续输出功率250马力,最大短期功率可以达到300马力,每分钟转速187转,高压汽缸工作压力15个大气压。每马力小时耗汽量5.25公斤,耗煤量0.75公斤。
SK型锅驼机是一个系列,下图是小一号的SK-125型锅驼机的结构图:

1850年-1950年,这100年的科技发展在GRAMA VI体现在哪里?——未必进步了多少。50年代是战后恢复期,中国引进的捷克和苏联锅驼机,都是二战之前,也就是20世纪30年代的成熟技术。我们知道,从19世纪末起,往复式蒸汽机就已经落后,此后兴起的是蒸汽轮机,因此30年代的技术,未必比19世纪末,甚至19世纪中期先进很多。这台蒸汽机上所使用的技术,至迟19世纪70年代就已经全部出现了。因此和那个“小萝莉”相比,元老院所需要克服的,只是不到半个世纪,甚至可能只有20年左右的差距。

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晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 16:37
展无涯是带了2009年水平的小型机械厂过去

但我们现在是讨论二五背景下蒸汽机的生产和升级

展无涯那个2009年水平的小型机械厂,更先进不敢说,造一批类似C618型车床那样的中国20世纪60年代技术水平的机械加工设备,应该还是没问题的。元老院下达的产能的任务,用这些具有中国20世纪60年代技术水平的一代本土设备,只要原材料能解决,大批量制造中国50年代水平的锅驼机,当无问题。

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晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 16:48
之前我就劝你别轻易改历史上机器的参数,现在我依然劝你别改,除非你具备设计能力(实际上你就算是专用设 ...

老兄误解了,我没改历史上机器的参数。我哪有那么大的胆子?我只是改了一下使用设定罢了。石家庄动力机械厂那个75马力锅驼机原来的工作压力是12个大气压,我只是让它在8个大气压下工作,用老兄之前的话说,就是“降档使用”。
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本帖最后由 镭射 于 2021-2-15 18:22 编辑
晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 16:48
之前我就劝你别轻易改历史上机器的参数,现在我依然劝你别改,除非你具备设计能力(实际上你就算是专用设 ...

另外,那个小萝莉只有6马力,却已经有4吨重了啊相比之下,后来石家庄动力机械厂的10马力锅驼机样子和它类似,但工作压力是12个大气压,重量只有不到一吨。如果维持4个大气压的设计,我对50马力的墨子一型上车架的可行性表示严重怀疑(那个石家庄动力机械厂的75马力锅驼机净重都有7.5吨)
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发表于 2021-2-15 18:36:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 镭射 于 2021-2-15 18:58 编辑
晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 16:29
好吧,既然带的是这种锅驼机,要复刻的话,他的经济性能怎么样?每小时每马力耗煤多少?固定式蒸汽机都是 ...

苏联SK系列锅驼机,从SK-125开始,有-175、-250、-350、-500,直到-700,都是同一个构型的放大,编号数就是各个型号的最大持续输出功率数值。

苏联SK-125型固定式锅驼机

中国50年代自己造的移动式锅驼机,从参数来看,应该是仿制苏联的P系列农业锅驼机,从P-10开始,有-25、-38、-75(P-18和P-53可能没有仿制),和SK系列一样,P系列也是同一个构型的放大,编号数也是各个型号的最大持续输出功率数值。

苏联P-25型农业锅驼机

如果能把这两个系列的锅驼机拿下来,将能在相当长的一段时间内,满足元老院的动力需求。
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 楼主| 发表于 2021-2-15 20:56:23 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-15 17:53
GRAMA VI的具体性能参数我没有找到,不过苏联的SK-250型锅驼机可以作为参考。它和GRAMA VI一样,也是固定 ...

你的回答其实说明了两个问题:
1、GRAMA VI的材料其实不多。我们复刻他的时候,当然可以从正文出发——按照穿越带去的实物反向工程。但是,从此以后同人的技术部分就纯粹口胡了!口胡到什么程度,口胡到你我技术观点不同时,讨论(吵架)都吵不起来这种口胡还怎么秀技术元老的逼格?

2、苏联的SK系列锅驼机,采用的也是卧式复胀凝汽式蒸汽机,但转速立马就下降到187转了。说明不同厂家的机器,不是差不多,而是差很多!墨子I型也是同样的例子,在他的年代同样生产卧式便携蒸汽机的厂家众多,为啥只有他被重点介绍,从而被元老院选中?其中的道理要搞清楚,而不是随便改一个所谓相近的


最后,1850年-1950年,这100年的科技发展在GRAMA VI体现在哪里?你说未必进步了多少。
其实是你不知道或忽略了,这100年的科技突飞猛进,元老院真不一定能hold住,后面讲到的地方我会展开说一些
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 楼主| 发表于 2021-2-15 21:05:39 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-15 18:02
展无涯那个2009年水平的小型机械厂,更先进不敢说,造一批类似C618型车床那样的中国20世纪60年代技术水平 ...

不知道你是怎么得出结论:“造一批类似C618型车床那样的中国20世纪60年代技术水平的机械加工设备,应该还是没问题的。”

如果你有证据链证明你的结论,我很愿意洗耳恭听;如果你没有,只是凭感觉的论断,也没关系

这里我就自己做一下广告:
元老院当前的技术能否复刻C618型车床那样的现代机床?
这个问题我从进元老院第一天起就开始考虑,现在斗胆敢和大家分享一下,但说来话长,咱换个地方
——请看我即将发布的同人”神灯计划(番外篇)——产能大爆炸
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 楼主| 发表于 2021-2-15 21:12:48 | 显示全部楼层
镭射 发表于 2021-2-15 18:16
另外,那个小萝莉只有6马力,却已经有4吨重了啊相比之下,后来石家庄动力机械厂的10马力锅驼机样子和它 ...

50马力的萝莉已经胖得上不了车架了

估计,长得和我3楼贴的那样,蹲在座墩上的

另外想明白,为啥元老院1850年的技术造的6马力是4吨的胖妞,而石家庄动力机械厂的10马力都只有1吨?

100年的科技差啊!绝对不是什么也没发展
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发表于 2021-2-15 21:49:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 镭射 于 2021-2-15 21:56 编辑
晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 21:12
50马力的萝莉已经胖得上不了车架了

估计,长得和我3楼贴的那样,蹲在座墩上的

其实,我们俩的关键分歧,或者说问题的关键点就在于:基于展无涯的那个小机械厂的产能,在原材料能够保证的情况下(能不能保证是另一个问题),能不能复刻出以C618型车床为代表的中国60年代水平机械加工设备?如果能,那元老院的机械工业,就可以直接从中国60年代水平起步,而不必从“1850”起步。
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发表于 2021-2-15 21:55:21 | 显示全部楼层
晚到的约瑟 发表于 2021-2-15 21:05
不知道你是怎么得出结论:“造一批类似C618型车床那样的中国20世纪60年代技术水平的机械加工设备,应该还 ...

建议老兄先写这个“产能大爆炸”。毕竟有了工作母机,才能搞别的。另外,我也很想看看老兄对复刻C618型车床的可行性分析
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 楼主| 发表于 2021-2-15 22:13:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 晚到的约瑟 于 2021-2-15 22:20 编辑
镭射 发表于 2021-2-15 18:36
苏联SK系列锅驼机,从SK-125开始,有-175、-250、-350、-500,直到-700,都是同一个构型的放大,编号数就 ...

你要批量复刻苏联SK系列?这玩意15个大气压,0.75公斤每小时马力的煤耗,吊打1849年出现的Corliss啊!

可是,年轻人,你这么玩,可不讲武德啊!

下面老师傅就来掰扯掰扯,首先苏联SK系列额定工作气压为什么都是15个大气压?20个不更好吗?30个不更棒?
实际上蒸汽机存在两个性能分割点:8个大气压和15个大气压,前者是使用高标号铸铁的蒸汽机的稳定工作极限,后者是使用普通钢材的蒸汽机的稳定工作极限。
所以人家苏联的设计是冲着材料的极限去的,目的是尽可能吃干榨尽便宜的碳钢材料的使用潜力
单这一点,我们的高压汽缸、阀门就都要从工艺相对容易的铸铁,变成高难度的铸钢了

可能你说,元老院跳一跳,这也不是做不到啊?
行啊,也许元老院能用钢铸造形制复杂的阀门,无非贵些。仅仅这样,我也不说你不讲武德了

苏联人能这么简单吗?人家冲着极限设计的——0.75公斤每小时马力的煤耗,什么情况下获得的如此优异的经济性?19世纪末20世纪初的三涨机也不过如此!你SK系列才TMD只有2个缸,竟然跑出3个缸的成绩!你开了挂,还是有黑科技?!

还真是黑科技!1850年-1950年,100年啊,科技一日千里,更何况100年
SK系列的工作蒸汽是过热蒸汽!过热蒸汽!过热蒸汽!
重要的事说三遍

那么,过热蒸汽,元老院你准备好了吗?能点开了吗?

15个大气压过热蒸汽焓值在360°C最佳,而SK系列的额定工作温度正好是330-380°C

这个工作温度意味着什么?
所有的锅炉铜管,换热器,阀门,凡是铜的或铸铁部件都别用了
一般的碳钢超过300°C就也要考虑蠕变性了,看见了吧,老毛子是要将碳钢榨取到极致。
锅炉不能用铜材,只能用钢管,参见我同人”参观车间(二)“,仔细品一品,感受一下,这锅炉成本要飞起来了
也许,又有人说用钢管就用钢管,钢还比铜便宜,成本怎么就飞起来了
铜能让红铜工涨接,你钢管能吗?
不能涨接,你怎么接管子?SK系列是焊接,1950年代电焊接个钢管,根本不是个事儿!可1850年代技术的元老院搞批量生产,大量的电焊接钢管,绝对是要了老命了!成本怎么不飞起来了?
不焊接可以吗?用螺纹扣和法兰是一种瓜带菜的克难版,但管子和配套SK系列的锅炉的几何尺寸就会大许多,具体大多少,我算不出,但肯定原来的炉壳和架子就装不下了,整个机器的尺寸要重新调整。根要命的是管子和锅炉尺寸比原设计变大,蒸发量不变,热量散失增大,就不能保证原来的能效……典型的临高瓜带菜的克难版,傻大黑粗,功效却下降

到这里,有人还会说,傻大黑粗,功效却下降,成本高,对元老院都不是问题!能用就好!先解决有没有!

好吧!当机器开动,达到360°C的工作温度,你会惊喜的发现:润滑油被顷刻烧干了!元老院辣鸡的润滑油目前都是植物动物油脂冒充的,根本不是这个温度下堪用的,巨额成本打造的傻大黑粗,你就忍心在没润滑的情况下,拼命做往复运动,干搓?你也不怕早泄?(特别是活塞杆和汽缸套往复摩擦的地方,会严重漏气!)

不说了,太多问题了

至于P系列农业锅驼机,其实也是一回事,你真要硬复刻,也能瓜带菜,比如没焊接,整个锅炉除了SK系列管子要用法兰,尺寸放大,整个锅炉里外里也要都用铆接。好家伙800个铆钉!现在知道为啥墨子I型是个胖妞了吧?所有P系列农业锅驼机这种1950年代产品,元老院复刻的结果,绝对无法保持原有的性能,也就是再来一个胖妞!哪既然和墨子I型差不离,我们复制他的意义又何在呢?

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 楼主| 发表于 2021-2-15 22:29:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 晚到的约瑟 于 2021-2-15 22:35 编辑

Corliss蒸汽机能效数据

说了这么多,也正好讨论到蒸汽机的经济性,就上些Corliss蒸汽机的能效数据吧,这数据和SK系列用过热蒸汽取得的成绩比,完全是不够看的但相比同时代的蒸汽机可是表现不俗了

材料一:
The automatic variable cutoff capability of the Corliss engine brought a huge
improvement in the efficiency with which the engine exploited the expansive power of
steam. This improvement was achieved by the ingenious design and location of the
valves and valve gears, a great advance over the earlier, widely-used slide-valve gear that
failed to make any use of steam’s expansive power. According to a widespread practice of the time, fuel efficiency was measured in terms of pounds of coal consumed per
horsepower per hour. By this criterion, Corliss’ engine was said, in sworn testimony of
numerous users in the Petition, to reduce the cost of fuel by a third or more.
Corliss发动机的自动可变切断能力,提高发动机利用蒸汽膨胀动力的效率,带来了巨大的经济效益。

这一改进是通过巧妙的设计和位置来实现的

阀门和阀门齿轮,一个很大的进步,比之早期,广泛使用的滑阀齿轮,则未能利用任何蒸汽的膨胀力。

根据当时的普遍做法,燃料效率是以每马力每小时消耗的磅煤来衡量的。

根据这一标准,科利斯的发动机在众多用户的报告中被称为燃料成本降低了三分之一以上。

摘自《THE CORLISS STEAM ENGINE IN THE LATE 19TH CENTURY US》by  Nathan Rosenberg & Manuel Trajtenberg  2001  page10-11

材料二:来自《科技史》



材料三:
根据《Stationary steam engines》 Author :Thurston, Robert Henry Published New York :J. Wiley,1893
第三章中的分析,在1840-1850年代卧式固定蒸汽机能达到每小时每马力消耗5或6磅煤已经是很好的表现,而Corliss的工作充分证明了根据引擎的不同尺寸和情况,每小时每马力燃煤消耗被降低到3-4磅之间


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