江蘇省如皋第一中等專業(yè)學(xué)校 楊義然
普通高考競爭如火如荼,越來越激烈,中職對口單獨招生這把火也越燒越旺。就汽車專業(yè)而言,其對口單招專業(yè)綜合理論覆蓋面也越來越廣,這就使得某些領(lǐng)域的縱向發(fā)展也愈來愈深。由于高考試卷具有導(dǎo)向作用,因此,對對口高考試卷進行深入細致地研究是每一位專業(yè)教師不可推卸的責任。筆者通過對2010年~2019年江蘇省汽車專業(yè)對口高考試卷進行研究,發(fā)現(xiàn)一些偏題、難題、怪題時有出現(xiàn),不過通過研讀教材、查閱專業(yè)書刊、參考維修資料,基本都能解決。但是關(guān)于“用連桿變形檢驗儀檢測連桿進行變形判斷”這一問題,卻引起了“對口高考界”的小小騷動。本人曾在“江蘇省對口高考聯(lián)盟”范圍內(nèi)發(fā)起過討論,發(fā)現(xiàn)大部分專業(yè)教師對該知識的理解有所欠缺,究其原因主要有以下3方面。
一是教材對該知識點闡述有誤,導(dǎo)致大部分師生受到誤導(dǎo)。該內(nèi)容出現(xiàn)在高等教育出版社孔憲峰主編的《汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修(第二版)》第53頁的23行~25行。原文如下:“若一個下測點與平板接觸,但上測點與平板的間隙不等于另一下測點與平板間隙的一半,則表明連桿同時存在彎曲和扭曲變形。此時下測點與平板的間隙為連桿扭曲度,上測點與平板的間隙為連桿彎曲度?!边@段話并沒有解釋清楚,但是由于該教材的權(quán)威性,導(dǎo)致許多教師照搬照抄,不敢質(zhì)疑。
二是各種資料、專業(yè)書刊對連桿變形的“彎扭并存”的情況或是避而不談,或是照抄“權(quán)威”說法解釋不清,或是語焉不詳、含糊其辭,讓人不知所謂。
三是教師本身知識主要來源于課本,缺乏專業(yè)實踐,不能把知識有效領(lǐng)會?!拔〞菊摗睂?dǎo)致教師對該知識點缺乏正確理解。
為幫助全省汽車專業(yè)職教同仁正確理解該知識點,掌握連桿變形檢驗及判斷的方法,現(xiàn)以“江蘇省2014年普通高校對口單招文化統(tǒng)考汽車專業(yè)綜合理論試卷第76題”為例(圖1),較為詳細地談一談連桿變形檢驗儀檢測連桿變形并計算變形量。
由于制造和使用的原因,連桿常常會出現(xiàn)彎曲、扭曲、彎扭并存、雙重彎曲等變形。本題考查的是用連桿變形檢驗儀檢測連桿變形,現(xiàn)闡述其檢測的基本原理。
連桿變形檢驗儀外形如圖2所示,它主要由平板、可調(diào)橫軸、調(diào)整旋鈕、心軸、三點量規(guī)組成,通過底座固定在工作臺面上。其中,三點量規(guī)是一種帶有V形槽的量具,其上三個測點的端面構(gòu)成平面,與V形槽的對稱平面垂直。三個測點相當于等腰三角形三個頂點A、B、C。兩個下測點的BC直線距離為100 mm,上測點A與兩下測點連線BC的垂直距離AD為100 mm。(其尺寸關(guān)系如圖3所示,BC=100 mm,AD=100 mm,其中D點既是A點到線段BC的垂線的交點,又為BC的中點)。
圖1 江蘇省2014年普通高校對口單招文化統(tǒng)考汽車專業(yè)綜合理論試卷第76題(截圖)
檢驗時,要先把連桿安裝在連桿變形檢驗器上。取下連桿大端的軸承,清潔干凈承孔,把連桿大端軸承蓋按規(guī)定力矩擰緊。然后將連桿大端套裝在連桿校正器的可調(diào)橫軸上,通過擰動調(diào)整旋鈕使半圓鍵向外擴張,將連桿固定在連桿變形檢驗器上。同時將心軸裝入連桿小端襯套孔中。用厚薄規(guī)檢驗三點量規(guī)的三個測量點到平板的距離,設(shè)三個測點A、B、C到平板的距離分別為a、b、c(單位:mm)。比較a、b、c三者的大小關(guān)系,便可進行連桿變形判斷。
(1)連桿正常。三個測量點都與平板接觸,即a=b=c=0 mm,說明連桿沒有發(fā)生變形。
(2)連桿彎曲。如圖4a所示,根據(jù)連桿在檢測儀上的安裝方向,可能存在以下兩種情況。
1)只有上測點與平板接觸,兩個下測點不與平板接觸,且距離相等,即a=0 mm,b=c≠0 mm。該情形說明連桿有彎曲變形,下測點與平板的距離(b或c)即為連桿在100 mm長度上的彎曲度值。
2)上測點不與平板接觸,兩下測點與平面均接觸,即a≠0 mm,b=c=0 mm。該情形說明連桿有彎曲變形,上測點與平板的距離a即為連桿在100 mm長度上的彎曲度值。
圖2 連桿變形檢驗儀
圖3 測量點與平板的關(guān)系
(3)連桿扭曲。如圖4b所示,只有一個下測點與平板接觸,上測點與平板的距離等于另一個下測點與平板距離的一半,即b=0 mm,a=c/2或c=0 mm,a=b/2。這時,下測點與平板的距離即為連桿在100 mm長度上的扭曲度值。
(4)連桿彎扭并存。只有一個下測點與平板接觸,上測點與平板的距離不等于另一個下測點與平板距離的一半,即b=0 mm,a≠c/2或c=0 mm,a≠b/2。這時,兩下測點連線的中點值d與上測點距離a的差值(取絕對值)即為連桿在10 0 mm長度上的彎曲度值,數(shù)學(xué)表達式為:彎曲度=丨a-d丨,該式中d=(b+c)/2 。連桿在100 mm長度上的扭曲度值為下測點與平板的距離之差,數(shù)學(xué)表達式為:扭曲度=丨b-c丨。
(5)連桿雙重彎曲。如圖4c所示,檢驗時先測出平板和連桿小端端面的距離S,再把連桿翻轉(zhuǎn)180°,測出此距離S,,如果兩次測出的距離不相等(S≠S,),則說明連桿存在雙重彎曲,兩距離的差丨S-S,丨即為連桿的雙重彎曲度。
圖4 連桿變形的判斷方法
從本道高考題可以看出,1號連桿的三個測點都與平板接觸,即a=b=c=0 mm,在同一平面內(nèi),可見連桿沒有變形。
2號連桿的上測點與平板接觸(a=0 mm),兩個下測點與平板存在間隙,且間隙值相等(b=c=0.08 mm),其數(shù)量關(guān)系為:a=0 mm,b=c,可見連桿無扭曲現(xiàn)象,只存在彎曲,其彎曲度為0.08 mm。
3號連桿的下右測點與平板接觸(c=0 mm),上測點與平板存在間隙(a=0.08 mm),下左測點與平板也存在間隙(b=0.16 mm),其數(shù)量關(guān)系為:c=0 mm,a=b/2,可以判定連桿無彎曲但存在扭曲,扭曲度為0.16 mm。
4號連桿的下左測點與平板接觸,上測點與平板距離為0.06 mm,下右測點與平板距離為0.09 mm,其數(shù)量關(guān)系為:b=0 mm,a≠c/2,可以判定連桿既存在彎曲又存在扭曲。扭曲度為0.09 mm,彎曲度為丨a-d丨=丨0.06-0.09/2丨=0.015 mm。
所以該題結(jié)論見表1所列。
連桿變形判斷是中職汽車維修專業(yè)教學(xué)的一個知識難點,相信通過筆者對該題的詳細分析,一定能使讀者有一個正確的認識。
表1 連桿變形測量值表