第44章 水泵机组

说起来制造水泵和蒸汽机都是非常简单，但是实际上铸造加工起来，还是颇为复杂。

这是最考验技术的地方，也是老师傅手艺与现代知识结合的关键。

为了减少制造的复杂程度，陈晓克采用现代设计软件在虚拟世界中提前完成绝大部分的设计、计算、仿真和优化工作，将1950年代需要靠大量实物试错、耗费巨大人力物力的过程，压缩到一台笔记本电脑中完成。

首先使用三维建模。

在电脑上精确绘制出水泵、蒸汽机的每一个零件，并将它们虚拟装配成整机。

软件可以自动检查出零件在装配中是否会发生碰撞、干涉。

这避免了在1950年代需要制作多个实物木模和样机才能发现的结构错误，节省了大量时间和材料。

软件可以直接从三维模型生成精准的二维工程图纸，包括尺寸、公差、表面粗糙度要求等。

陈晓克就可以将这些图纸打印出来，虽然不能带回1950年代，但在陈晓克的心里已经建立了一个标准。

在设计阶段就能通过软件发现结构中薄弱的、应力过大的部位，并在制造前就进行加强优化，避免了产品在实际使用中发生断裂的风险。

现代软件还有一个功能，就是流体仿真。

作用是对水泵的内部流场进行模拟计算。

这样陈晓克可以在电脑上无限次地修改叶轮的叶片形状、包角、进出口角度以及泵壳的蜗室形状，并立即通过仿真看到流量、扬程和效率的变化。

这相当于在虚拟世界进行了成千上万次试验。

在制造出第一个实物之前，他就能准确地预测出最终水泵的流量-扬程曲线、效率曲线和汽蚀余量。

这使他能直接给出一个最优化的设计，而不是像1950年代那样先凭经验做一个，测出来不行再修改。

仿真可以直观显示哪里会产生破坏性的气泡，从而在设计阶段就避免这个问题。

软件结构仿真与有限元分析，对零件的强度、刚度、疲劳寿命进行计算。

陈晓克还可以用软件精确计算锅炉在不同压力下的应力分布，从而科学地确定锅炉壁需要多厚，开孔处如何加强，而不是仅仅依赖经验公式和盲目加大安全系数，实现了在安全的前提下最经济的设计。

对蒸汽机的曲轴进行仿真，可以预测其在工作转速下的振动情况，避免因共振导致机器损坏。

计算轴承的负载和预期寿命，指导选用合适的型号。

其他的制造困难都一个个被攻克，最后，“我们需要一块压力表。”

“找工业局问问吧？”

可是工业局给的回话是没有，让前进厂自己想想办法。

这话说的让陈晓克听的牙都痒痒的，这真是这9也没有那也没有。

现代社会几十上百就能随便买的东西，这个时代一个省都买不到。

可是活人不会被尿憋死，没有压力表，就用液柱压力计。

这是基于流体静力学原理，利用U型玻璃管中液柱的高度差来测量压力。

材料上只需要一段透明的玻璃管、橡胶软管、一块刻有高度刻度的木板、水银或水。

将玻璃管弯成“U”型，固定在标尺板上，一端连接锅炉的蒸汽空间，另一端敞开于大气。

这种液柱压力计原理简单，绝对准确，它是压力的基本定义，无需校准，其准确性只取决于液柱高度和液体密度的测量，非常可靠。

不需要精密加工，只需要简单的玻璃工和木工。

当然它也不是没有缺点，这种液柱压力计笨重、易碎、玻璃管和液柱不便操作，还需要人工读取

液面高度。

这也是它被慢慢淘汰的原因。

为了防止压力过高，陈晓克还增加了安全阀，一旦压力过高就会自动泄压。

设计、铸造、车、镗、打磨，前前后后用了一个多月，才把水泵和蒸汽机制造出来。

如果算上陈晓克在现代忙活的日子，都快三个月了。

而这时厂里的水井也被深挖好，出水量足够，接上了前进厂自己生产的铸铁管。

安装上水泵，只需要给蒸汽机点火升压，就要开始做功抽水。

实际上蒸汽机已经实验过了，水泵也实验过，但是没有组合在一起实验。

今天总算是都完成了试验。

站在厂区中央，那台崭新的、还带着铸件毛刺和机油味的蒸汽水泵机组已经安装就位。

蒸汽机的炉膛里煤火正旺，发出轻微的呼呼声，粗壮的铸铁飞轮静静地等待着第一次转动。

连接着深井的水泵进出口管道也已对接完毕，就等一声令下。

陈晓克正蹲在蒸汽机旁，最后一次检查着那个临时搭建却至关重要的U型管水银压力计。

透明的玻璃管内，水银柱在标尺的“0”刻度线微微晃动。邹师傅手持铁锹，守在炉门前，紧张地盯着压力计；刘师傅和魏师傅则分别站在水泵和传动带旁，准备随时应对突发情况。

整个工厂的工人都自发地围了过来，屏息凝神，等待着激动人心的试车时刻。

就在这时，厂门口传来了几声清脆的汽车喇叭声和刹车声。门卫老魏头慌慌张张地跑进来：“经理！经理！来了好多小汽车！沈局长…沈局长陪着大领导来了！”

众人闻言一愣，纷纷转头望去。只见厂门口停着三辆吉普车，沈局长带着一群人下来。

为首的是一位身穿灰色中山装、气质沉稳的中年干部，身边跟着几名秘书和干部模样的人。

沈局长一眼就看到了厂区中央那台显眼的新设备和围观的工人们，也看到了愣在原地的陈晓克。

他赶紧招手，示意陈晓克过来。

陈晓克连忙小跑过去。

沈局长压低声音，语气带着一丝紧张和兴奋：“晓克同志，这位是市委邓书记，书记刚从洪都机械厂筹建处视察回来，听我汇报了你们厂的情况，特意过来看看！你们这是…在搞什么大动静？”

陈晓克心里也是咯噔一下，赶紧汇报：“报告局长，报告书记！我们正在准备试运行厂里自己设计制造的第一台蒸汽水泵机组，打算解决厂里的供水和消防问题。”

邓书记闻言，脸上露出浓厚的兴趣：“哦？自己造的蒸汽机和水泵？这可是解决生产实际问题的好事情嘛！正好，让我们也观摩学习一下！”说着，便迈步向机组走去。

沈局长趁机拉了一下陈晓克，低声略带埋怨：“你小子！搞这么大动作也不提前跟我通个气！这要是试车不成，在书记面前出了洋相…”

陈晓克也是手心冒汗，低声道：“局长，我们也是刚组装好，心里没十足把握，本想自己先试成了再向您报喜…”

事情也确实是这样，之前试车也出现了不少问题，谁知道组装上还会不会出现问题。

难道还能把领导呼来喝去耍着玩吗？

“行，你们准备的怎么样了？”沈局长也能体会陈晓克的难处。

“已经点火了，压力上来就可以试着抽水了。”

邓书记也站到锅炉边，看着陈晓克过来，就道，“你们准备好了吗？”

“准备好了。”

“那就开始吧！”

“是。”

陈晓克深吸一口气，快步走到机组前，大声下令：“邹师傅，加煤，升压！

准备试车！”

邹师傅响亮地应了一声“好嘞！”，用力铲起一锹煤投进炉膛。火焰顿时更加旺盛，蒸汽机锅炉发出“咕噜咕噜”的水沸声。

所有人的目光都聚焦在那根U型管压力计上。

只见玻璃管中的水银柱，开始极其缓慢却稳定地向刻度标尺的上方爬升。0.05MPa…0.1MPa…车间里鸦雀无声，只有炉火的呼啸和压力计液面上升时几乎微不可闻的摩擦声。

邓书记看得津津有味，指着压力计问陈晓克：“陈经理，你们这个土办法测压力，很科学嘛！读数清晰得很！”

陈晓克连忙解释：“报告书记，暂时买不到压力表，我们就用这土办法顶一顶，原理是一样的，保证安全可靠！”

当水银柱稳稳地停在0.35MPa的刻度时，陈晓克看向邹师傅。邹师傅会意，用力点了点头，表示锅炉运行平稳。

“压力到位！刘师傅，准备脱开空转！”陈晓克下令。

刘师傅应声操作，脱开了传动带与水泵的连接。

魏师傅迅速打开了蒸汽机通往飞轮的蒸汽阀门。

“嗤——哧——”一阵急促的蒸汽喷发声响起，那巨大的铸铁飞轮先是猛地一颤，接着便开始缓慢而有力地转动起来，并且越转越快，越转越平稳！皮带轮带着空转的传动带呼呼生风，蒸汽机发出的节奏均匀的“哧-咔-哧-咔”声充满了力量感，仿佛一个巨人的心脏在强健地跳动！

“好！”围观的人群中爆发出第一声喝彩！

邓书记和沈局长脸上都露出了赞赏的笑容。

空转运行了五分钟，确认蒸汽机运转正常后，陈晓克深吸一口气，发出了最终命令：“合上传动带！水泵启动！”

刘师傅看准时机，麻利地将传动带推入工作位置。

动力瞬间传递到了水泵上。水泵先是发出一声低沉的呜咽，紧接着，一股浑浊的、夹杂着气泡的井水猛烈地从出水口喷涌而出，射向空中，划出一道有力的弧线，然后水流迅速变得清澈、稳定、汹涌！

水柱重重地砸在预先挖好的泄水渠里，发出哗啦啦的巨响。

魏师傅早就带人打开了通往屋顶蓄水池的阀门，水流立刻沿着管道奔腾而上！

“成功啦！出水啦！”工人们欢呼雀跃，掌声雷动！

邹师傅激动得满脸通红，不住地用棉纱擦着手。

刘师傅和魏师傅相视一笑，长长地舒了一口气。

邓书记用力地鼓着掌，对身边的沈局长说：“老沈，看到了吗？这就是‘自力更生，艰苦奋斗’！一个小修理厂，能造出这么好的机器，解决了大问题！了不起！”

他走上前，紧紧握住陈晓克和几位老师傅满是油污的手：“同志们，辛苦了！我代表市委祝贺你们试车成功！你们这种敢想敢干、勇于攻坚克难的精神，值得全市的工厂企业学习！你们不仅解决了自己的困难，更展现了我们地方工业的潜力和志气！”

沈局长也是满面红光，与有荣焉，之前那点埋怨早已烟消云散，只剩下满满的骄傲。

“你们要再接再厉，扩大生产，把水泵和蒸汽机多多的生产，解决其他部门的用水难题。”

陈晓克激动地汇报：“请书记放心，请局长放心！我们下一步就着手小批量生产这种机组，争取为我市更多的工厂和农村抗旱提供可靠动力！”

邓书记赞许地点头：“好！很有志气！市里和工业局要大力支持！要把‘前进厂’的经验推广出去！”

领导们的车队在工人们的欢送下离开了工厂，但厂里的兴奋气氛久久没有平息。

那台蒸汽机机依然不知疲倦地轰鸣着，将清澈的井水源源不断地泵送至高处。