模具加工需要精密铣床和电火花机床,农机厂没有。
温卿联系了县机械厂,对方答应帮忙加工,但要排队等一周。
时间不等人。
温卿决定双线并行:一边等塑料模具,一边先用铸铁试制叶轮,验证腔体设计。
经过大家的努力,第一套铸铁叶轮加工完成。
试制车间里,临时搭建的试验台已经就位。
一个水箱,一台电机(模拟人力驱动),压力表,流量计,还有数据记录板。
温卿亲自操作。
她启动电机,螺杆开始旋转。
水流从进口吸入,经过螺旋腔,从出口排出。
压力表指针缓缓上升:05米,1米,2米……最终稳定在85米。
流量计显示:每小时42立方米。
“扬程85米,流量42方。”周建国报出数据,“离设计目标还有差距。”
温卿没说话。
她仔细观察水流状态,倾听机器声音。
水流不够顺畅,有轻微的气泡声;机器振动偏大。
“停机。”她说。
拆开泵体检查。
螺杆表面有轻微磨损,泵壳内壁有水流冲刷的痕迹——不均匀,说明水流分布不理想。
“腔体形状还要优化。”温卿判断,“进口到出口的过渡不够平滑,导致局部涡流和能量损失。”
林烨对照试验数据检查理论模型:
“那就改进。”
温卿说得很干脆,“优化腔体设计,提高加工精度,降低表面粗糙度。”
第二轮改进开始。
温卿重新调整腔体曲线,让过渡更平滑。
李师傅改进铸造工艺,泵壳内壁铸出来后增加一道研磨工序,粗糙度从ra63降到ra32。
同时,塑料厂的试验也有进展。
孙科长亲自送来第一批样品。
五个塑料叶轮,用了三种不同配方:普通聚丙烯、玻纤增强聚丙烯、尼龙66。
温卿当场测试。
最简单的办法:称重,测尺寸,做破坏试验。
普通聚丙烯叶轮,重量最轻,但刚度差,用手一掰就变形。
玻纤增强聚丙烯,重量稍重,刚度好,变形小。
尼龙66,性能最好,但价格贵一倍。
“从性价比看,玻纤增强聚丙烯最合适。”
温卿分析,“强度够,价格适中,而且耐水性好。”
“但这个配方还在摸索。”
孙科长说,“玻纤添加比例、混合均匀度、注塑温度压力,都要优化。
“继续试验。”温卿说,“需要什么支持,我们配合。”
她让陈明整理了一份详细的测试要求:
在不同温度、湿度下的强度测试,长期浸泡的耐腐蚀测试,模拟使用的耐磨测试……数据越全,后续改进越有依据。
第二轮铸铁叶轮试制完成。
再次试验。这次结果明显改善:扬程102米,流量51立方米。基本达到设计目标。
但温卿还不满意:“振动还是偏大。听声音,有周期性波动。”
她让机器空转,用手感受振动。
确实,每转一圈,振动有个小高峰。
“动平衡问题。”王师傅判断,“螺杆加工时,质量分布不均匀。”
“要做动平衡校正。”温卿说。
这在当时是个难题。
农机厂没有动平衡机。
王师傅想出个土办法:
在车床上低速旋转螺杆,用粉笔接近,振动大的地方粉笔会先碰到,在那里钻孔去重。
办法虽然土,但有效。
校正后,振动降低了一半。
第三次试验,扬程105米,流量53立方米。机器运行平稳,噪音小。
“可以了。”温卿终于点头。
铸铁叶轮验证了腔体设计的可行性。
接下来,就是等塑料模具完成,试制塑料叶轮。
第二日,县机械厂通知:塑料模具加工完成。
温卿和王师傅去取模具。
两半模具,每半重三十多公斤,表面抛光得锃亮。
型腔形状精确,推杆机构灵活。
“加工得不错。”王师傅检查后说,“精度够用。”
模具运回塑料厂。
第一批正式塑料叶轮试制。
注塑机合模,加热的塑料熔体注入型腔。
保压,冷却,开模。
当第一个完整的塑料叶轮从模具中取出时,在场的人都屏住了呼吸。
淡灰色的叶轮,表面光滑,轮廓清晰,重量只有铸铁叶轮的三分之一。
温卿拿起叶轮,仔细检查。
无飞边,无缩痕,无气泡。
尺寸测量,完全符合图纸。
“成功了。”孙科长激动地说。
“还要测试。”温卿保持冷静。
当天下午,塑料叶轮运回农机厂。
装配,试验。
结果令人振奋:扬程108米,流量55立方米。
性能比铸铁叶轮还要好——因为塑料表面更光滑,水流阻力更小。
而且重量轻,安装方便,耐腐蚀。
“这就是我们要的!”周建国兴奋地说。
温卿脸上终于露出笑容。
这个笑容很淡,但很真实。
历时近一个月,跨越材料、工艺、理论多重难关,水泵的核心部件——高效叶轮,终于研制成功。
水泵样机装配车间。
第一台完整的塑料叶轮水泵样品摆在试验台上。
它看起来比设计图上的要紧凑——深灰色的塑料叶轮安装在铸铁泵壳内,传动轴伸出,连接着手摇柄。
整个机器不到半米高,重量也只有三十多公斤,两个人就能抬走。
温卿站在机器旁,表情平静,但眼神专注。
周围围了一圈人:王师傅、李师傅、陈明、周建国……都屏着呼吸,等待第一次整机测试。
“开始。”温卿说。
周建国坐上操作凳,握住手摇柄,开始匀速转动。
一开始有些阻力,但转了几圈后变得顺畅。
水泵发出轻微的“嗡嗡”声,进水口开始吸水。
压力表指针缓缓上升:1米,2米,3米……最终停在68米。