北川集团项目经理不理解。
“一千八百小时只是模型预测。”
“实际寿命可能更长。”
“而且连接座属于可更换部件。”
“达到寿命以后更换就行。”
“这套铣头要进入重型动力设备生产线。”
周野说道,“不能把模型已经知道的风险,留给用户使用时验证。”
“能更换,不代表可以接受。”
“尤其是我们明明知道怎么改。”
疲劳问题不在四根拉杆本身。
拉杆材料强度足够。
真正危险的是连接座与旧主体铸件的接触区域。
主动减振时,拉杆不断施加细小交变力。
连接座边缘产生应力集中。
单次变化很小。
重复数百万次以后,铸件表面可能产生疲劳裂纹。
不能焊接加强。
也不能在旧铸件上大范围重新加工。
第一套样机主体虽然稳定,却不是为预紧桁架和主动阻尼设计的。
它能够作为研发样机继续测试。
却很难成为批量产品。
项目组进行加速疲劳试验。
预紧桁架按照实际载荷的两倍进行循环加载。
一百万次,没有异常。
三百万次,二号连接座附近出现微小应变变化。
五百二十万次,磁粉检测发现一条长度四点六毫米的表面裂纹。
裂纹非常浅。
不会立刻导致结构失效。
却证明寿命模型没有错。
如果按照正常工况折算,连接区域可能在两千小时左右进入疲劳损伤阶段。
【检测到预紧桁架连接区域疲劳损伤】
【表面裂纹长度:4.6毫米】
【当前结构安全性:未失效】
【预计长期服役风险:高】
【当前样机工程交付适用性:43%】
【建议用途:研发验证样机】
第一阶段验收通过。
一百千瓦重切削通过。
所有主要性能指标也达到要求。
可这台重岳一号,仍然不能作为正式产品交付。
北川集团技术负责人看着疲劳报告,沉默很久。
“所以我们用了几个月,做出了一套不能卖的铣头?”
“不。”
周野说道,“我们做出了一套已经完成技术验证的研发样机。”
“它证明模块化力矩电机可行。”
“分段夹紧可行。”
“四读头角度测量可行。”
“主轴热补偿和主动阻尼也可行。”
“现在的问题不是技术路线错了。”
“而是旧铸件无法长期承受新结构。”
“下一台,不再从三套旧样机里拼。”
“从主体开始重新设计。”
赵启明已经建立第二代结构。
原本开放的U形主体改成半闭式箱体。
主轴维护口保留。
却通过上下两条整体承力梁形成闭合力流。
力矩电机载荷直接传入两侧回转支撑。
主动减振产生的交变力也不再通过外加拉杆传递。
而是由主体内部加强筋分散。
预紧桁架不再需要。
连接座应力集中自然消失。
第二代结构静态刚度,比重岳一号提高百分之二十八。
预计重量却只增加百分之六。
一阶扭转固有频率提高到六十一赫兹。
内部还预留四个可更换阻尼模块。
以后不需要在外壳表面临时增加阻尼板。
“这是工程化样机。”
周野在新图纸上写下编号。
重岳二号。
系统数字验证开始。
【重岳二号主体结构设计】
【结构形式:半闭式箱体】
【静态刚度:重岳一号的128%】
【预计疲劳寿命:大于小时】
【模块化维修便利度:91%】
【当前设计完成度:84%】
【工程化样机预计成功率:72%】
方向确定。
制造周期却成为新的问题。
主体是高强度大型铸铁件。
单件重量超过五吨。
普通铸造厂可以浇出来。
却无法保证内部缺陷和长期尺寸稳定性。
能够制造高质量机床铸件的厂家给出答复。
模具三个月。
铸造与热处理四个月。
粗加工和稳定处理三个月。
最快交付周期,十个月。
而第二阶段总期限只有二百四十天。
现在已经过去六十八天。
留给重岳二号的时间,不到六个月。
北川集团项目经理说道:“可以延长第二阶段。”
“技术研发延期很正常。”
“延期不是不能接受。”
周野看向一号样机。
“但在申请延期以前,先看看有没有更快的制造方式。”
铸造周期长,主要是模具、热处理和应力稳定。
矿物复合材料制造快,却无法直接承受重型切削和巨大回转载荷。
焊接钢结构强度高,却存在焊接变形和残余应力。
单独使用,都不合适。
如果组合呢?
“核心受力区域用锻钢骨架。”
“外部稳定与阻尼结构使用矿物复合材料。”
“做一套钢骨架与矿物材料共同承载的混合主体。”
赵启明立刻想到风险。
“钢材和矿物材料热膨胀系数不同。”
“温度变化以后,两种结构会互相拉扯。”
“所以不是简单灌在一起。”
“钢骨架承担载荷。”
“矿物结构负责稳定、吸振和保持几何。”
“连接区域允许微量热位移,却不能失去刚度。”
系统开始建立新的材料组合。
第一版模型刚刚运行,整个连接区域便迅速变红。
【混合主体设计出现严重热应力】
【环境温差20摄氏度时最大界面应力:设计上限的241%】
【预计长期使用后发生界面脱离】
【当前方案不可行】
想绕开十个月铸造周期,他们必须先解决两种材料在温度变化下彼此撕裂的问题。