第十七章 發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)

　　把整個(gè)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，朱棣就開始一一解決各個(gè)部件的制造問題。

　　首先就是軸承了。這里要注意選擇軸承的類型，朱棣選擇的是推力滾子軸承。推力滾子軸承用于承受軸向載荷為主的軸。與其它推力滾子軸承相比，此種軸承摩擦因數(shù)較低，轉(zhuǎn)速較高，并具有調(diào)心能力，適合水電站的使用。

　　它的形狀就像夾心餅干一樣。軸承之間不滾圓珠，而是一些圓柱體。

　　這個(gè)軸承的生產(chǎn)難度相對(duì)來說不大。

　　其中圓柱的生產(chǎn)對(duì)比圓珠的生產(chǎn)來說簡單很多。至于要鉗工慢慢磨，磨一個(gè)圓柱體總比滾珠簡單。

　　受限于材料，就是朱棣手里目前最好的百煉鋼，百煉鋼是制煉過程中反復(fù)加熱鍛打、千錘百煉制成的。多次反復(fù)鍛打可排除鋼中夾雜物，減少殘留夾雜物的尺寸，從而使其成分趨于均勻，組織趨于致密，細(xì)化晶粒，改善鋼的性能。

　　百煉鋼應(yīng)該能夠暫時(shí)滿足軸承的要求。但是主要百煉鋼是生產(chǎn)成本太高。產(chǎn)量太低，不能大規(guī)模運(yùn)用。

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　　與軸承一起的是主軸的問題。主軸與軸承應(yīng)該尺寸要匹配。這次發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，就不能像玻璃窯那樣畫出一個(gè)草圖，扔給別人就完了。

　　朱棣需要的是一張完整的設(shè)計(jì)圖。包括所有尺寸都應(yīng)該設(shè)計(jì)完畢后。才能拆分后交給別人解決。而且還需要朱棣教工匠手把手的識(shí)圖。

　　主軸需要設(shè)計(jì)為階梯軸。關(guān)于材料問題，朱棣考慮過鋼鐵材料，但是仔細(xì)一想，朱棣就放棄了。

　　在這個(gè)還沒有機(jī)床的時(shí)代，生產(chǎn)一個(gè)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主軸，難度大上了天。

　　所以朱棣還是考慮的是上好的木材。畢竟木材這種東西比鋼鐵加工難度低了太多。朱棣現(xiàn)在只是做出發(fā)電機(jī)應(yīng)急，使用壽命短一點(diǎn)也沒有問題。有機(jī)床后，會(huì)逐漸替代舊發(fā)電機(jī)組的部件，完成升級(jí)。

　　還有外殼的材料，朱棣也是選擇木材，目前沒有加工結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的鐵質(zhì)外殼。

　　定子、轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，還是主要由線圈組成。線圈就有需要銅線。銅線還是需要朱棣找匠人手工制作，但是這次規(guī)模太大，一個(gè)作坊短時(shí)間是忙不過來的，朱棣需要大量匠人來加工銅線。十幾個(gè)人，生產(chǎn)半個(gè)月左右，朱棣就應(yīng)該能得到夠用的銅線了。

　　在古代關(guān)于銅線的加工，并不是說一次性就能把銅條加工成為銅線，而是一步步細(xì)化加工，比如先經(jīng)過幾道初加工，加工為五毫米直徑，再經(jīng)過進(jìn)一步的加工，加工成為需求的直徑。

　　這個(gè)加工流程就能進(jìn)行流水線生產(chǎn)了。十幾個(gè)工人一起同時(shí)加工，制造效率能提高很多。

　　而關(guān)于銅線直徑的選擇也是比較關(guān)鍵的。不能太細(xì)。銅線太細(xì)了，承受不了大電流。會(huì)燒毀線圈。太粗了，又會(huì)造成體積臃腫。并且還有質(zhì)量龐大、發(fā)熱等問題，這也不利于后續(xù)的一系列設(shè)計(jì)工作。

　　一般來說，中小型發(fā)電的額定電流是功率的二倍，也就是說[朱棣設(shè)計(jì)的12kw的發(fā)電機(jī)，它的額定電流在24安培左右，起動(dòng)電流是額定電流的1.5--3倍，12KW的電動(dòng)機(jī)屬于小型電動(dòng)機(jī)，它的啟動(dòng)電流在1.5倍左右，也就是說[24*1.5=36A]它的正常最大電流是36安培；

　　再說銅線的任載能力，經(jīng)過計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)，正常情況下每平方毫米7個(gè)電流，沒有任何問題，就是36/7=5.2平方毫米，所以，采用直徑3mm毫米［面積：3.14×1.5^2=7.6平方毫米］的銅線，就沒有任何問題。

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　　朱棣花了三四天時(shí)間，才完成了一個(gè)比較完善的總裝圖。把整個(gè)發(fā)電機(jī)的各個(gè)關(guān)鍵部件的尺寸要求。

　　接下來就是完善零件圖了。零件圖朱棣也沒有打算詳細(xì)畫。除了關(guān)鍵零件圖，比如軸承、主軸，這些需要詳細(xì)零件圖。其他的零件，朱棣就把關(guān)鍵參數(shù)標(biāo)一下。

　　完成了設(shè)計(jì)圖之后，朱棣需要把工作分配下去，然后由專人負(fù)責(zé)，比如陶冬，就由他負(fù)責(zé)整個(gè)銅線制造工程……

　　朱棣負(fù)責(zé)統(tǒng)領(lǐng)全局，當(dāng)然，換個(gè)說法就是負(fù)責(zé)救火，作為一塊磚，哪里需要哪里搬……

　　不過在這之前，朱棣還需要對(duì)工匠院的人進(jìn)行看圖培訓(xùn)?？磮D遠(yuǎn)比畫圖容易，朱棣預(yù)計(jì)指導(dǎo)一天左右就可以了，畢竟朱棣只需要他們學(xué)會(huì)看尺寸了。

　　當(dāng)然他們現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識(shí)阿拉伯?dāng)?shù)字了，因?yàn)橹扉υ谧约簺]有工程給他們的時(shí)候，把都他們趕到學(xué)校去了……