时间：2023-10-31 14:16:45
关键词：过山瑶尖头头饰；艺术特征；文化内涵
广西贺州过山瑶其下包括东山瑶、西山瑶等瑶族分支， 主要分布在大宁、莲塘、贺街、沙田、公会、黄洞等多个乡镇 。以格入公路为界，路东称为“东山瑶”，路西称为西山瑶。而尖头头饰不仅是区别过山瑶和其他瑶族的直观形象，也是区分内部各族系、支系的重要依据。
1 尖头头饰的艺术特征
1.1 尖头头饰造型
塔式尖头头饰。塔式尖头头饰样式呈“金字塔”形状，是东山瑶服饰的显著标志，也称“东山瑶塔式尖头头饰”。
帽子尖顶形状制作是用一根小木棍作为龙骨，用一块长约67厘米，宽约16.5厘米的黑布以竹棍为轴心，缠绕成笋尖形。将20条带须长约100厘米的黑短帕与红短帕逐一叠加，并把大红帕放在第二层和倒数第二层；把带须长约267厘米的黑色长帕顺缠两圈绑定住，将绣有盘王印的方形短帕环绕中间的高梗向后依次叠好成锥形；这时将大约27厘米长和15厘米宽的银帕放置于正中间，顺时针绑好；再由前往后绑上长帕，打结，将绑于内部的黑色长帕由下往上向后折去，塞于带内固定，然后将由前往后的长帕再次往前缠绕，置于前方，露出纹样；绑上红长带，把系有六条锦穗的织带固定于帽子的后方。
斜形大尖头头饰。西山瑶头饰造型是“斜形”形状，又称之为“西山瑶斜形大尖头头饰”。
尖顶制作是将竹笋的壳剥下来取出竹笋，再将剥下来的壳合回去呈“锥形”或“A字型”；用黑布把合回去的壳包起来，系上带子，然后将靠最里面的竹片用火烧以呈现出弧形的斜式形状。一般是将准备好的24层短帕放置于腿上依次折叠好，并把绣有花纹的短帕放在最上层；将第一块短帕到最后一块短帕折叠长度逐渐递减，从第四层短帕开始折叠两次，露出2.5厘米左右的五彩包边带子；将叠好的短帕绕竹壳尖顶逆时针包裹住，在背后理好每一层短帕；用花带（绳子）打结，绑住固定，重复两次；将竹壳尖顶的花带卸下后，从内部的尖顶取出来顺时针绑住；用8.5厘米的毛巾绣围帽子环绕三圈，将绣纹露在外面，再用细线固定好毛巾绣；将红色绸缎由前向后捆绑，后面垂挂六条；最后将毛巾绣环绕，对齐摆好，绣纹一定要置于前方。
1.2 尖头头饰图案特征
东山瑶与西山瑶尖头头饰方形刺绣图纹层次分明，构图自上而下，整体布局一看即明。尖头头饰一般以人形纹、象形纹、动植物纹、十九节花纹、动植物纹排列方式进行刺绣。
尖头头饰图案中，多以象形图案为主，辅以写实图案。如人形纹被抽象为举手纹和牵手纹，举手纹形似一群人在高举双手，做礼仪膜拜，而牵手纹则表现了一群人手牵手团结在一起，这些在不失去原有深意-感谢盘王的恩赐及在盘王的庇护下，瑶族人民携手前进同时，也对人物这一形象进行了简单的抽象化；而五步宫花纹、二步宫花纹、穹脚花纹、十九节花纹则将丰富的自然事物用线条辅以红、黄、绿、白四种颜色进行抽象、点到线的组合，形似山、似水、似树，看似无固定图案形象，却又可以表现出大自然的主要事物；鱼骨纹为尖头头饰中的动物写实图案，将原来没有层次的点线划分成了形象可见的鱼骨，并上下层衬托着十九节花纹，既美观，又起到了划分整体图案层次的效果。
1.3 尖头头饰的色彩特征
自远古时代，盘瓠身上的花纹有五种颜色，盘瓠死后，子女们一直穿与盘瓠颜色相同的衣服。时至今日，贺州地区的尖头盘瑶人民依然保留本民族的传统古老习俗。如女式尖头头饰中长帕边缘绣有五色花边，是纪念盘瓠为了保护瑶族人民的尊严而带伤战争的十指血痕。后据当地居民说：过山瑶的人们居住在大山瑶里，群山起伏、四周树木环绕、环境光线较弱，于是他们把五彩鲜艳的色彩赋予在服饰中，衬托于自然环境中形成强烈对比。在过山瑶尖头头饰色彩搭配一般是红色、黄色、绿色、黑色和白色这五色。
2 尖头头饰的文化内涵
2.1 生态文化
过山瑶因生产力的低下，迫使他们将农作物的收成好坏寄托在大自然的“天神”之上，特别是对古树的崇拜，期待风调雨顺，能有好丰收。于是，人们把这些与自然条件有着息息相关的生物形象加以符号化，并融入于服饰中。例如，在东、西山瑶的尖头头饰的方形图纹中就刺有五步宫花纹，此花纹极似树木，寓意对果实的祈求及对生命的渴望。又如，鱼骨花纹，除了最本质的寓意之外，又因为东、西山瑶位于高山，出门走崎岖山路，鱼骨纹亦有愿出远门的人能够像鱼一样，即使在大风大浪中，也能安全无事地畅游。
2.2 图腾文化
图腾信仰是种“多种形式的实体”，他是一种体现在不朽祖先精灵中的生命力的核心。一般想象为人的形象，但也能被认为是一种动物的形象。例如，尖头头饰中盘王印图案，是瑶族同胞共同信仰的图腾符号，对始祖的纪念，一方面象征着始祖“龙犬”的化身，又代表着不朽祖先“盘王”。根据实地调研东山瑶赵福华介绍，在尖头头饰中，挑有刺绣的短帕是方形图纹，是盘王印章的缩影，代表执掌盘王印的盘王所赋予的神圣权利，也是对盘瓠因印章被土管夺走，盘王丧失其权利的纪念；而方形图纹中相互手牵手的人形纹必须在所有图案的最上面，紧随着是代表子孙后代的“mofen”图案，寓意盘王保护我们世代的子孙平平安安。当然还有些对“盘王印”不同的寓意，但都与对盘王的纪念息息相关。
3 结语
过山瑶尖头头饰不仅是装饰品和必需品，它还是一种精神寄托及文化传承。归根结底，无论是艺术特征，还是文化内涵，它的最终目的都是将这些“观念”加以图形化，传递于存在，从而使它们达到不朽的意义，世世相传。
参考文献：
[1] 王时阶.广西部级非物质文化遗产系列丛书――瑶族服饰[M].北京科学技术出版社，2012.
关键词：数控车床；设计；进给系统
汽车转向节是汽车上应力最集中、形状最复杂的零件之一，需要具有良好的机械性能。它的加工质量直接影响到汽车的操作性和安全性。随着汽车数量的迅猛增加，转向节的需求也随之上升，因此提高生产效率是至关重要的。但由于其结构的复杂性，给机械加工带来一定难度，特别是转向节杆部及法兰端面的加工，尺寸精度和位置精度很难保证。传统的转向节杆部及法兰端面的加工采用普通卧式车床或简易卧式数控车床，设计简易车具，利用尾座顶尖将转向节夹持在车具和尾座顶尖之间，车具拨动转向节旋转进行加工。此种加工工艺方法的不足：工件装夹困难；车具无配重，转速提高受限；加工效率低。鉴于上述对传统转向节生产工艺的分析，为了解决传统加工转向节杆部及法兰端面生产工艺的不足，我们开发设计了一种新的加工转向节杆部的专用立式数控车床。该设备具有同规格立式数控车床的工艺性能，同时具备加工转向节的高效性，同时减轻了工人装夹工件的劳动强度，是一种一举两得的理想设备。
1 转向节专用立式数控车床工艺方案分析
1.1 整体式转向节工艺特性
形状如羊角，结构复杂；毛坯为锻件，加工余量大，特别是法兰盘根部圆弧部分；工件偏重，转动惯量大；定位夹紧困难。
1.2 机床方案
根据转向节工艺特性和定位夹紧要求，该机床采用主轴偏置的立式数控车床结构，在传统立式数控车床的基础上，增设尾座顶尖部件，并设计专用车具，形成高效加工转向节的新型机床，同时仍具备通用数控立车的功能。电气控制系统为日本FANUC-0i-Mate数控系统。液压系统为符合ISO标准的叠加阀结构。
1.3 机床的工作循环
安装工件—定位夹紧—数控滑台快移—X、Z轴联动，同时主轴旋转—完成外圆加工—数控滑台快退至原位—伺服刀架换刀—数控滑台快移—X、Z轴联动，完成工件外圆各槽的加工—数控滑台快退至原位—伺服刀架换刀—数控滑台快移—X、Z轴联动，完成工件各螺纹的加工—数控滑台退至原位—松卡—卸下工件—进入下一循环。
2 转向节专用立式数控车床部件设计
2.1 主轴箱设计
2.1.1 主轴箱结构设计
本机床为立式结构，主轴箱就是传统意义上的床身 ，其作用一是安装主轴及其传动系统，二是支撑立柱即在其上安装的纵横滑板和电动刀架。因此要求主轴箱具有据够的刚性，结构必须合理，长期使用不变形。
2.1.2 主轴箱传动系统
传动比确定：机床主要加工转向节，兼顾通用数控立车功能，传动比为1:10，最低转速为63转“分钟，最高转速为1000转“分钟；转动路线确定：传动路线采用伺服电机通过行星减速箱、皮带轮驱动主轴单元使主轴旋转；主轴单元结构：采用主轴单元结构目的是方便制造、安装、维修。选用主轴单元结构要适合加工转向节特殊件的需要。选用主轴单元结构要适应加工转向节特殊件的需要，第一满足刚性要求，旋转精度的长久稳定性；第二要有夹紧油缸及分油装置；第三动力卡盘和专用车具可快速切换，实现通用立式数控车床功能和专用转向节数控加工的切换。据此，选用的主轴单元为标准50规格的车主轴支撑形式，具有高刚性、高精度的特点。
2.2 进给系统设计
2.2.1 纵向进给传动系统设计
纵向进给传动系统主要有纵向滑板和纵向滚珠丝杠传动副组成。其纵向滑板安装在立柱的纵向滚动导轨上，它可以沿立柱导轨做纵向运动。导轨采用重载型滚珠滚动导轨，导轨承载能力大，刚性强。纵向伺服电机经联轴直接驱动滚珠丝杠螺母副，带动纵向滑板沿立柱导轨运动。
2.2.2 横向进给系统设计
横向进给传动系统主要由横向滑板和横向滚珠丝杠传动副组成。其横向滑板安装在纵向护板的横向滚动导轨上，它可沿着纵向滑板向滑板横向导轨做横向运动。导轨采用重载型滚珠滚动导轨，导轨承载能力大，刚性强。横向伺服电机经联轴器直接驱动滚珠丝杠螺母副，带动横向滑板沿纵向滑板横向导轨运动。
2.3 转向节工装夹具设计
2.3.1 顶尖部件设计
顶尖是机床的重要定位机构，其功用：定位功能、回转功能、夹紧功能，其动作：安装工件时，顶尖部件处于上部，当工件在专用车具的正确位置上时，顶尖在油缸的作用下向下移动，使上顶尖顶紧工件杆部上顶尖孔，完成工件的定位夹紧。主轴旋转时顶尖也随着旋转，实现机床的主运动。设计此部件首先确定夹紧力，设计驱动油缸的规格，确保夹紧可靠；转向节是不平衡件，顶尖主轴及顶尖要有足够的刚性，以保证回转精度的长久稳定性。
2.3.2转向节车具设计
转向节是异形件，非常的不平衡，其车具设计有一定难度，第一是定位采用顶尖孔，其刚性不好，需要上下顶尖定位夹紧，下顶尖固定在主轴上，上顶尖单独设计移动部件；第二是夹紧，没有规则的夹紧面，同时不同的顶尖形状各异，要使车具具有通用性，车具必须具有适应不同工件的柔性；第三是工件的不平衡性，在设计车具时必须有可调整的配置设置；第四是在旋转的主轴上采用液压自动夹紧，主轴设置旋转编码器，以适应车螺纹功能，车具设置夹紧油缸。
3 结束语
本机床已交付用户使用，其性能已达到设计要求。图纸经完善后开始投入小批量生产，并参加了2010年在北京举办的第十届国际机床博览会，得到广泛好评。
参考文献
[1]张振国，数控机床的结构与应用[M]，北京：机械工业出版社，2010
王爱玲，现代数控机床[M]，北京：国防工业出版社，2008
关键词：加工系统；设计；立式数控车床
转向节是汽车上应用最重要的零件之一，其形状复杂并且受到的集中应力也是最大的，因此其部件结构要求具有较好的机械能。转向节加工质量会对车辆的安全性以及操作性造成呢个直接影响。汽车的数量在随着人们的需求量而不断的增加，因而转向节的生产要求也不断的攀升，其生产效率的提高是目前转向节生产的核心问题。由于结构复杂，转向节的加工有一定的难度，尤其在法兰端面以及杆部，尺寸以及位置精度难以把控。传统的生产方式都是采用卧式普通车床或者简易车床对法兰端面以及转向接待杆部进行加工，对简易车具进行设计，在尾座顶尖同车具之间通过尾座顶尖对转向节进行固定，通过车具对转向节进行拨动以此保证旋转。但是该种方式存在严重的缺陷，首先，工件不易加装；其次，由于配重较小导致车具无法有效提高钻速；设备在加工生产中效率地下也是无法避免的缺陷。由于受到传统工艺的限制，以及诸多因素的影响，不得不开发出一种新型的设备用以解决转向杆以及法兰端面的不足，立式数控车床应时而生。该设备在原有机床性能上，能够完美的进行转向节的加工。无需高强度的夹装劳动，可谓一举多得。
1 方案分析
1.1 整体式转向节特性分析
整体式转向节在形状上像羊角，具有复杂的结构；以锻件作为工件的毛坯，具有较大的加工余量，尤其在法兰盘根部的圆弧处；最后由于工件的特性决定了其质量较重，因此具有较大的转动惯量，定位加紧较为困难。
1.2 方案
在转向节的生产过程中，根据加紧要求以及工艺特性，其生产所用的专用立式机床在机构上采用了主轴偏置的结构，以传统的立式数控车床作为基础，加装了尾座顶尖结构，并根据转向节的结构特征设计出专用的加工车具，形成新型机床用于转向节的高效加工，同时在功能上仍然同通用数控车床相同。
1.3 工作的循环
主要的工作步骤和顺序为：安装工件，定位夹紧，数控滑台快移，X、Z轴联动，同时主轴旋转，完成外圆加工，数控滑台快退至原位，伺服刀架换刀，数控滑台快移，X、Z轴联动，完成工件外圆各槽的加工，数控滑台快退至原位，伺服刀架换刀，数控滑台快移，X、Z轴联动，完成工件各螺纹的加工，数控滑台退至原位，松卡，卸下工件，进入下一循环。
2 转向节专用立式数控车床部件设计
2.1 主轴箱设计
2.1.1 主轴箱结构设计
本机床为立式结构，主轴箱就是传统意义上的床身，其作用一是安装主轴及其传动系统，二是支撑立柱即在其上安装的纵横滑板和电动刀架。因此要求主轴箱具有据够的刚性，结构必须合理，长期使用不变形。
2.1.2 传动系统
确定传动比。首先需要保证数控立车的传动比在1：10且转速达到63r/min至1000r/min，那么其在转向节的加工过程中才能保证高效的同时仍然具有通用车床的功能。确定传动路线。在车床的使用中主要的传动路线如下：由伺服电机经减速箱至皮带轮，由皮带轮对主轴单元进行驱动，以此达到驱动主轴旋转目的。对主轴的结构进行分析，其结构采用了较为灵活的单元结构，在制造、维修以及安装上都极大的方便了用户。在单元结构的选择上主轴需要充分考虑到转向节加工的特殊性，以此保证主轴结构能够同该特殊件加工相适应。首先，在刚性要求上要予以满足，保证旋转精度的稳定、长久；其次，具有分油装置以及夹紧油缸。最后，能够实现快速切换专用车具、动力卡盘，实现数控立车通用和专用之间的切换。根据以上分析，主轴单元选用规格标准为50的车主轴，能够满足高精度、高刚度的要求。
2.2 进给系统的主要设计概述
2.2.1 纵向设计
进给传动系统中的纵向系统主要包括滑板以及滚珠丝杠传动装置。在其滚动导轨上设置有纵向的滑板，其能够沿着导轨进行纵向运行。该导轨的配置主要采用了滚珠滚动导轨，且为重型导轨，承载力较大，具有很强的刚性。伺服电机能够直接经过联轴对滚珠丝杠的螺母副进行驱动，从而使得滑板能够沿着导轨进行纵向运动。
2.2.2 横向设计
在系统中同滚珠丝杠之间发生作用主要依赖于横向滑板，横向滑板该系统主要通过横向滑板同滚珠丝杠的传动副发挥作用，横向滑板主要设置的位置为横向导轨，其能够沿着纵向导轨向横向导轨做横向运动。横向导轨主要采用了滚珠滚动型导轨，且导轨为重载型导轨，具有较大的承载力和刚性。同纵向导轨相同，其滚珠丝杠的螺母副可以直接受到伺服电机的驱动，从而使得滑板做横向运行。
2.3 工装夹具的设计
2.3.1 顶尖的设计
顶尖至机床用于回转、定位以及夹紧的重要部位，能够在加工过程中，对工件进行固定，顶尖的部件主要出于设备上部，如果工件位置正确，那么在油缸的作用下，顶尖会随着设备向下移动，令定检能够将工件上部的顶尖孔顶紧，用以对工件进行定位和夹紧。顶尖会随着主轴的旋转而旋转，这就是机床主运动。在该部件的设计中首先应当对夹紧力进行确定，将却东油缸规格予以确定，保证夹紧可靠；由于转向节的不平衡性特征，就要求顶尖具有足够刚性，保证长久稳定的回转精度。
2.3.2 车具设计
由于工件的形状较为特殊，因此异型性是转向节的重要的特性，由于结构问题，因而其工件具有不平衡的问题，这就为工件的加工带来了不小的困难，首先需要应用刚性差的定位顶尖孔，利用上顶尖孔和下顶尖孔将工件定位夹紧。上顶尖孔具有可移动性是由单独的移动部件构成，下顶尖孔则是固定于主轴之上。其次，由于转向节不具有规则加紧面，而顶尖的形状也各不相同，想要保证车具的通用性，必须使之具有相当的柔性。不平衡的工件使得车具必须设置成为能够调整的。最后，通过使用液压夹紧装置，并将编码器设置在主轴上，用以适应车床的螺纹功能，并子啊车具上加设夹紧油缸。
3 结束语
该机床在使用后，通过实践结果表情性能完全可以达到设计要求，并且在进行完善后开始小批量的予以生产，得到了使用者的一致好评。
参考文献
[1]董彦，郑子军，胡如夫.数控车床部件建模与动力学优化设计[J].煤矿机械，2007.
[2]陈桂芳.转向节专用数控车床的设计[J].组合机床与自动化加工技术，2010.
一、核心知识点击
1.生长素的发现过程
科学家实验过程实验结论及分析达尔文①胚芽鞘+单侧光向光生长
②去尖端+单侧光不生长，不弯曲
③用锡箔罩住尖端+单侧光生长，不弯曲单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种刺激，对下部产生影响，出现向光弯曲詹森切去胚芽鞘尖端+单侧光不弯曲
胚芽鞘尖端下部放琼脂片+单侧光弯曲胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片拜尔切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长尖端产生某种化学物质，在其下部分布不均匀，造成胚芽鞘弯曲生长温特①接触过尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧
②空白的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧胚芽鞘尖端产生了某种物质，向下运输，促进下部生长其他
科学家从人尿中分离出能促进植物生长的物质生长素的化学成分是吲哚乙酸说明：(1)实验中运用了对照原则，如达尔文的实验中，①为实验组，②③为对照组；温特的实验中，①为实验组，②为对照组，增加了实验结论的可靠性。
(2)实验中体现了设计实验的单一变量原则。
①达尔文实验的单一变量是尖端的有无和感光部位的差异。
②温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。
（3）实验的相关结论和分析。
①生长素的产生部位在尖端，其合成不需要光，但发生作用的部位在尖端下面的一段。
②生长素不能透过云母片，而琼脂对生长素的运输和传递无阻碍作用。
③感光部位在尖端，只有单侧光照射尖端才会引起生长素分布不均匀（即横向运输）。若无尖端，含生长素的琼脂块不对称放置，也会引起生长素分布不均匀。
2．生长素的产生、运输和分布
（1）合成部位。
主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子等具有分生能力的部位合成，而在衰老的组织中合成较少。
（2）运输及特点。
①极性运输。
a.含义：生长素从植物形态学上端运输到形态学下端。
b.实验验证。
图1图2②横向运输。
在单侧光或重力作用下还可以引起生长素在茎、根等处的横向运输。这种运输往往与单方向刺激有关。
a.单侧光影响。
b.地心引力影响。
A、B方向盘为极性运输，C、D方向为在重力作用下的横向运输
③运输的方式是一种逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗ATP，与细胞呼吸强度有关。
（3）分布。
①产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽，分生区＜伸长区。
②生长旺盛的部位＞衰老组织，如幼根＞老根。
说明：①生长素的极性运输是由内因――植物的遗传特性决定的。
②横向运输则是由外因――单侧光、重力等因素引起的。
3.生长素生理作用的两重性
（1）生长素作用机理：生长素能促进细胞的伸长。
（2）生长素的作用：①既能促进生长，也能抑制生长；②既能促进发芽，也能抑制发芽；③既能防止落花落果，也能疏花疏果。此外，生长素还能促进果实发育和扦插的枝条生根。
（3）生长素的作用特性：两重性。具体与生长素的浓度高低、器官的种类、细胞的年龄及植物的种类（双子叶植物对生长素较单子叶植物更加敏感）有关。
4.四类其他植物激素的比较
名称合成部位存在较多的部位生理功能赤霉素主要是幼芽、幼根和未成熟的种子普遍存在于植物体内①促进细胞伸长，从而引起植株增高；②促进种子萌发和果实发育细胞
分裂素主要是根尖正在进行细胞分裂的部位促进细胞分裂脱落酸根冠和萎蔫的叶片将要脱落的器官和组织①抑制细胞分裂；②促进叶和果实的衰老和脱落乙烯植物体各个部位广泛存在于植物体，成熟的果实含量最多促进果实成熟二、重点难点点拨
1.生长素的运输特点
（1）水平方向横向运输，如茎的向光生长。
（2）竖直方向极性运输，如扦插枝条，将上端插入土壤，很难生根。
警示：根和茎的极性运输是有差别的，它们的本质都是由形态学上端到形态学下端。茎的极性运输由茎尖到茎的尖端以下，与“想象中”的一致，而根的极性运输是由根的尖端到尖端以上，与“想象中”的相反。移栽树木能促进植物根系生长的原因就是因为破坏了根的尖端，从而使侧根生长素浓度降低。
（3）运输方式：主动运输。
总体可用下图表示：
2．生长素的作用特点
（1）生长素的功能具有两重性：即在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑制植物器官生长。
（2）同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同（敏感性大小：根＞芽＞茎）。
（3）根、茎、叶有各自的最佳促进浓度，曲线在A、B、C三点代表最佳促进效果；不同的浓度有着不同的作用，A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果，A′、B′、C′点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。
说明：低浓度和高浓度的理解及作用效果举例
浓度生理作用实践应用低浓度
(适宜)促进果实发育，促进植物生长，促进植物发芽①促进扦插枝条生根；②促进果实发育，培育无子果实；③防止落花落果高浓度顶端优势，抑制植物生长，抑制植物发芽①果树整枝修剪，棉花摘心；②田间除草；③根的向地性生长注：“低浓度”和“高浓度”是相对于“最适浓度”而言的。所谓最适浓度是指对植物某器官生长促进最明显时的浓度。要注意的是不同的植物、同一植物的不同器官，其最适浓度显然是不同的。当低于最适浓度时，随生长素浓度升高，对植物生长的促进作用加强，而高于最适浓度后，对植物生长的促进作用逐渐下降，直到抑制植物生长甚至杀死植物。
（4）典型体现――顶端优势。
①概念：顶端优势是指植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。
②原因：由顶芽形成的生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度加大，由于侧芽对生长素敏感而被抑制；同时，生长素含量高的顶端，夺取侧芽的营养，造成侧芽营养不足。
③应用：人工切除顶芽，就可以促进侧芽生产，增加分枝数，在生产实践中经常根据顶端优势的原理，进行果树整枝修剪、茶树摘心、棉花打顶，以增加分枝，提高产量。
三、方法突破点津
1.经典实验中所用的特殊手段和一般方法的理解和应用
达尔文实验中，用锡箔来遮光；温特实验中利用琼脂块的透水原理，使其作为携带“影响物”的载体；此外，可利用同位素标记追踪的方法来研究生长素的运输方向。
2.胚芽鞘类实验
类别图解条件相关结果遮盖类①直立生长
②向光弯曲生长暗箱类①直立生长
②向光(小孔)弯曲生长插入类①向右侧弯曲生长
②直立生长
③向光弯曲生长
④向光弯曲生长移植法①直立生长
②向左侧弯曲生长
③④中IAA的含量a＝b＋c，b＞c旋转类①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④茎向心生长，根离心生长横置法①A＝BD直立生长
②A＜BD向左弯曲生长3.解释茎的向光性、背地性和根的向地性
（1）原因：①内部因素：生长素分布不均；②外部因素：单侧光、重力的影响。
（2）解释：①茎向光性的原因：单侧光引起生长素分布不均匀背光侧多背光侧生长快向光弯曲生长。
②茎背地性的原因：重力引起生长素分布不均匀近地侧多生长快背地弯曲生长。
③根向地性的原因：重力引起生长素分布不均匀近地侧多、远地侧少低浓度促进生长、高浓度抑制生长向地弯曲生长。
4.生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等五种激素之间的关系
（1）相互促进作用。
①促进植物生长：生长素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。
③诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。
④促进果实成熟：脱落酸、乙烯。
⑤调节种子发芽：赤霉素、脱落酸。
⑥促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。
（2）相互拮抗作用。
①顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素则促进侧芽生长。
②调节器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落。
③两性花的分化：生长素使雌花增加，赤霉素使雄花形成。
④调节气孔的开闭：细胞分裂素促进气孔张开，脱落酸促进气孔关闭。
四、易混易错警示
1．牢记两个重要部位
尖端是生长素产生的部位、横向运输的部位、感受光刺激的部位；尖端以下是生长素作用的部位、极性运输的部位、发生弯曲的部位。
2．影响生长素分布的因素
3.果实发育与果实成熟的比较
（1）果实发育包括子房形成果实（发育）和果实长大（生长），主要受生长素的调控。
（2）果实成熟是果实细胞合成一些水解酶，分解细胞壁使果实变软，分解多糖为单糖使果实变甜，同时形成某些色素使果实变红等复杂的生理过程，最终使果实细胞发生一系列变化，使果实变软、脆、甜等。乙烯可促进该过程的进行。
学生易混淆的还有生长素与秋水仙素。学生常认为后者与前者一样，也是一种植物激素。其实，秋水仙素是一种名为秋水仙的植物的次生代谢产物，是一种生物碱，它可抑制植物有丝分裂中纺锤体的形成。
4.几种无子果实及其形成原因的比较
原理方法处理无子番茄生长素促进果实发育用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾获得香蕉香蕉是三倍体，不能形成正常的配子三倍体细胞减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能受精发育成种子，需子房产生一定的生长素并自我刺激，发育成无子果实无子西瓜人工诱导染色体变异形成的三倍体，不能形成正常的配子通过多倍体育种方法育成，其结实需用正常花粉刺激（产生生长素）才能发育成无子果实五、实验备考指南
关于探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
1．实验原理
（1）植物插条经植物生长调节剂处理后，对植物插条的生根情况有很大的影响，而且用不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。
2.实验过程。
由上图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。
预实验的主要目的：①为进一步的实验摸索条件；②检验实验设计的科学性和可行性；③减少盲目性和人力、物力、财力的浪费。
（2）处理插条方法：①浸泡法；②沾蘸法。
3．方法步骤
（1）配制生长素类似物的浓度梯度；（2）制作插条；（3）处理插条；（4）培养插条；（5）观察记录。
4.注意事项
（1）扦插枝条制作以1年生苗木为最好（1年或2年生枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活），枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面。
（2）浸泡法要求溶液的浓度较低，并且最好是在遮荫和空气湿度较高的地方进行处理。
（3）本实验中，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要采用等量性的原则。
（4）先用预实验确定最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。
5.分析实验中出现问题的方法
（1）分析不同插条的生根情况。
①不能生出不定根：有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。
②都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定根的数目多少不一样，如枝条上芽多，则产生的生长素就多，就容易促使不定根的萌发。
（2）分析与本实验相关的其他因素。
①温度要一致。②设置重复组，即每组不能少于3个枝条。③设置对照组。清水空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行对比，目的是探究2，4-D或α-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。
六、精典例题剖析
例1（2013・江苏泰州一模卷）下图为研究生长素（IAA）产生部位及运输方向的实验，初始时，琼脂块①~⑥不含IAA，下列对实验结果的表述中正确的是（）
A．①②琼脂块中都有IAA，①＞②
B．③④琼脂块中都有IAA，③≈④
C．⑤⑥琼脂块中都有IAA，⑤≈⑥
D．③④琼脂块中含有的IAA与⑤、⑥中的相等
点拨在单侧光的照射下，生长素能向背光一侧转移，但由于胚芽鞘尖端中间有不透水的云母片隔着，使生长素不能向背光一侧转移，因此①=②。胚芽鞘的尖端是感光部位，因此没有尖端存在的琼脂块中的生长素均匀向下运输，所以③=④。由于生长素只能极性运输，因此⑤和⑥中均不含生长素。
答案B
例2（2013・安徽卷）科学家温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了（）
A．生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B．造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C．生长素的化学本质是吲哚乙酸
D．胚芽鞘会弯向光源生长
点拨本题考查植物激素发现的相关实验。要证明生长素的极性运输应另设一组去尖端胚芽鞘并倒置的实验，故A项错误。通过题干的对照实验可知，接触胚芽鞘尖端的琼脂块能使胚芽鞘弯曲生长(实验组)，而未接触胚芽鞘尖端的琼脂块不能使胚芽鞘弯曲和生长，说明琼脂块本身对胚芽鞘的弯曲及生长问题没有影响，而胚芽鞘弯曲生长的刺激来自胚芽鞘尖端，即这种刺激应为某种化学物质――生长素，但不能证明该物质就是吲哚乙酸，故B项正确、C项错误。该实验未提及光源问题，D项错误。
答案B
例3（2013・湖南长沙二模卷）在早春低温时为了让水稻种子早发芽，稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与下列哪种激素变化的相关性最大？（）
A．脱落酸
B．细胞分裂素
C．赤霉素
D．生长素
点拨种子的休眠与种子中存在的脱落酸有关，只有降低种子中脱落酸的含量，才能使种子萌发。将稻种置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间的目的就是减少种子中脱落酸的含量。
答案A
例4赤霉素是一种植物激素。为探究赤霉素的生理作用，两个研究性学习小组分别进行了如下实验：
A组：某校生物研究性学习小组想验证赤霉素的某一生理功能，请你帮助设计方案：
实验器材：一定浓度的赤霉素溶液、表面未经消毒的辣椒种子200粒、蒸馏水、脱脂棉、培养皿、恒温箱等。
实验目的：验证赤霉素具有促进种子萌发的作用。
实验程序：种子消毒浸种分组恒温培养观察记录。
根据某次实验的观察得到以下记录：
第2天第4天第6天第8天第10天第12天第14天实验组10%50%90%97%97%97%97%对照组0%10%50%70%80%90%97%回答下列问题：
（1）本实验设计方案中的变量为。
（2）本实验设计方案应记录什么实验现象？。
（3）根据表格中的数据记录可得到的实验结论是。
B组：另一研究性学习小组探究赤霉素对种子萌发的影响。
材料用具：适宜浓度的赤霉素溶液，蒸馏水，表面经过消毒的番茄种子若干，铺有滤纸的培养皿若干，恒温培养箱等。
实验步骤：
第一步：。
第二步：。
第三步：。
点拨解答本题的关键是明确试验目的，确定实验变量，排除无关变量的影响，据实验设计的原则进行设计。A组的实验目的是验证赤霉素具有促进种子萌发的作用，实验的单一变量为是否用一定浓度的赤霉素溶液浸种，因变量是种子的发芽率，结合题中的实验记录表，用赤霉素处理的比没有处理的种子发芽率要高，所以可得到的实验结论是赤霉素具有促进种子萌发的作用；B组探究赤霉素对种子萌发的影响，实验设计的单一变量是有无赤霉素处理，因变量是统计种子的发芽率，试验中要排除无关变量的影响，据实验设计的单一变量原则和对照原则，明确实验步骤。
答案A组：（1）是否用一定浓度的赤霉素溶液浸种（2）辣椒种子的发芽率（辣椒种子发芽率的高低）（3）赤霉素具有促进种子萌发的作用（赤霉素可提高种子的发芽率）B组：取等量两组番茄种子分别放入两个培养皿中，将培养皿编号为甲、乙（分组）将适量且等量的蒸馏水和赤霉素溶液分别倒入甲、乙两上培养皿中（变量）将经上述处理的实验材料放入恒温箱中，在氧气充足的条件下进行催芽，一段时间后，统计并比较两组种子的发芽率（要求写出正确的观察指标、体现无关变量的控制）
七、热点试题演练
1.用燕麦胚芽鞘作实验材料，下列实验中，将发生向右弯曲生长的是（）
2.关于植物生长素和生长素类似物的叙述，错误的是（）
A．适宜浓度的生长素类似物可促进无子果实的发育
B．同一植株根和芽生长所需的最适生长素浓度相同
C．单侧光照射燕麦胚芽鞘可使其生长素分布发生变化
D．用适宜浓度的生长素类似物处理插条可促进其生根
3．如图为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果，分析正确的是（）
A．去顶芽能促进主根生长
B．去顶芽植株不能合成生长素
C．生长素由顶芽向下非极性运输
D．外源生长素能替代顶芽促进主根生长
4.科学家探究了“生长素类似物α-萘乙酸(NAA)对玉米胚芽鞘生长的影响”，所得实验数据如图所示。下列有关实验的分析和评价，错误的是（）
A．该实验说明NAA的作用具有两重性
B．浓度为10－4mol/L的NAA也能促进胚芽鞘的生长
C．用蒸馏水(0)处理的玉米胚芽鞘为对照组
D．促进胚芽鞘生长的最适NAA浓度在10－8mol/L左右
5．下列有关植物激素调节的叙述，正确的是（）
①可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长，使植株增高
②在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化
③使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的2，4－D浓度相同
④在太空失重状态下，植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性
A.①②B.③④
C.①③D.②④
6.下图是豌豆的去顶实验，相关分析错误的是（）
A．豌豆茎的尖端能合成生长素
B．生长素显著影响赤霉素的生物合成
C．生长素不能促进赤霉素的合成
D．植株内生长素下降的同时，赤霉素也大幅度下降
7.实验表明，乙烯能抑制根系生长；低浓度的生长素可以促进根系生长，但较高浓度的生长素则抑制根系生长。下列有关解释最可能正确的是（）
A．生长素与乙烯相互转化
B．较高浓度的生长素可能会诱导乙烯的合成
C．生长素与乙烯的化学本质相同
D．生长素对乙烯进行负反馈调节
8.研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些激素含量的动态变化，其结果如下图所示，请分析并回答下列问题。
（1）在香梨果实发育初期（花后15d左右）达到高峰，且在果实迅速膨大期间（花后60d左右）含量比值加大的两种激素是，在此过程中（填激素名称）作用也是不可缺少的，说明果实正常发育是的结果。
（2）香梨果实采收后30d才进入完全成熟阶段，在此过程中乙烯含量的变化说明其主要作用是。
（3）采收后的骤减是果实成熟的必要条件，脱落酸积累可能触发了果实的衰老过程，含量再次升高，可能促使衰老阶段乙烯的大量合成，因此在果实成熟衰老后期调节至较低水平将是延缓香梨果实衰老的关键。
参考答案
1.B2.B3.D4.B5.A6.C7.B
8.（1）赤霉素和脱落酸生长素多种激素共同作用
（2）促进果实成熟
（3）赤霉素生长素脱落酸和生长素
解析：（1）据图，果实收获前20天左右，赤霉素和脱落酸含量相对较高。生长素也可促进果实的发育。
（2）在成熟阶段乙烯含量增加，说明乙烯能促进果实成熟。
关键词：顶尖；质量；缺陷；措施
中图分类号：G74 文献标识码：A
1概述
由于近几年来，生产现场重型卧车主轴顶尖在生产过程中频繁出现淬火裂、淬不上硬度以及售后研伤、碎裂等问题，为解决此项质量问题，我们进行了法兰式顶尖专项质量跟踪分析、制定了相应的改进措施。
2现场质量跟踪及缺陷原因分析总结
由于近年生产任务的增产，内锻产能不能满足生产需要，加上9Cr2Mo原材料紧缺以及齐重数控锻锤吨位限制，因此主轴顶尖毛坯锻件均为外采购件。在这期间顶尖缺陷陡增，为查找原因，我们增加了检验措施：对外锻顶尖取料化验、加工前探伤，经对200件同批次外锻顶尖料30%的抽检，4件目视裂纹，33件顶尖料成分不合格，对12件成分合格的顶尖探伤，有9件存在φ4以上当量缺陷，66件抽检中有49件坯料不合格、有6件淬火硬度低、达不到HRC56，总计55件抽检料中发现质量缺陷，抽检不合格率83.33%；为此200件外锻件被判定不合格打废。
经过跟踪、分析缺陷产生的原因主要集中在锻造坯料、锻造过程、淬火热处理工序，而其中外锻毛坯缺陷以及内锻毛坯钢锭缺陷是导致顶尖质量及热处理缺陷的主要原因。集中体现在：一、顶尖淬火硬度低、达不到HRC61；二、淬火裂纹且发生在法兰螺钉孔处；三、锻造破网不充分，网状碳化物超标以及裂纹。
3原材料生产试验对比
为确保顶尖的生产周期和质量，依据跟踪分析结果，我们准备从生产源头——原材料的选材和质量进行控制，进行了GCr15SiMo和9Cr2Mo原材料生产试验、比对。具体试验结果统计如表1：
根据试验比对和加工检验结果，我们选用了GCr15SiMo内锻方案并完善了工艺手段。
4质量措施
针对跟踪分析的顶尖产生的缺陷原因，在控制原材料质量的基础上，采取以下特殊过程质量措施：
4.1锻造质量措施：
（1）、在外锻合格证齐全的情况下，进行坯料化验，确保选用化学成分合格的锻料和钢坯。
（2）缓慢加热、温度不能过高、时间不能过长，防止过热、过烧，实行“三段加热法”，始锻温度GCr15SiMo为1080℃、9Cr2Mo为1150℃，终锻温度GCr15SiMo为800℃、9Cr2Mo为850℃。
（3）反复多次镦拔，保证适宜的锻造比，镦粗的锻造比不小于3、拔长的锻造比不小于4。每次镦粗要避免纵弯和轴心偏斜，拔长应力求均匀变形，使每次打击时送进量控制在砧宽的0.6-0.8范围内，做到“轻打快翻”。 坚决避免在同一部位反复锤击、防止锤击能量变成热能使金属局部升温、过热引起开裂。
（4）采取“轻-重-轻”的操作法，坯料温度在始锻温度和接近终锻温度时都要轻击，中间阶段可以适当重击。
（5）如果锻件温度降到GCr15SiMo为800-900℃、9Cr2Mo降到900-950℃范围内还没有达到锻造的要求时，应马上将锻件放入高温炉重新加热。
（6）锻造后缓慢冷却，置于500-600℃左右的炉内保温1-2小时，随炉冷却，或在200℃左右的沙坑或炉渣中缓冷。
（7）锻造过程中要防止水等冷却介质喷溅到锻件上，以免引起局部开裂。
4.2热处理质量措施：
（1）对直径160以上的顶尖进行正火、球化退火和淬火都采取“三段加热”阶梯升温法，保证加热保温时间。
（2）对直径160以下的顶尖球化退火分二段进行，加热至780-800℃，保温，炉冷至680-700℃，保温5-7小时，炉冷至500℃以下再出炉空冷。
（3）缓慢加热、加热温度不能过高、时间不能过长，防止过热和过烧。
（4）用厢式炉加热时应放铁末或石墨粉防止氧化，用渗碳炉加热时可滴煤油防止氧化脱碳，适当延长保温时间。
（5）冷却采取油冷方式，为保证淬火硬度，淬火前先将淬火油进行预热至60-70℃，提供冷却能力。冷却至150℃时左右出油，及时回火。避免从冷却介质中出油过早而促使硬度降低。
（6）法兰沉孔处淬火应力大，该处极易开裂，应减慢沉孔处的冷却速度，安装专用淬火保护套工装及填充耐火粘土进行防护，减慢沉孔处的冷却速度，保证顶尖尖部硬度达HRC60～62、沉孔处硬度达HRC54～55。
（7）为提高硬度、防止法兰处开裂，对200以上的顶尖采取尖部、1：4锥部、法兰部分级淬火。
（8）采取淬火后回火处理，以便消除淬火应力、稳定马氏体组织。
（9）二次淬火前必须进行退火、消除前次淬火应力及过热倾向，防止淬火开裂。尽量避免多次淬火，多次淬火加热引起表面脱碳，会促使淬火开裂。
（10）每序热处理后必须按检验要求检验，检验合格后方可进行下道工序。检验要求：球化退火后网状碳化物小于3级、珠光体2～5级，淬火后硬度尖部和1：4锥部达HRC60～62，法兰处硬度达HRC53～55。
4.3磨削加工：
（1）保证充足的冷却措施，要随着磨削随着给冷却液，以传散绝大部分磨削热量。避免磨削过程中突然给冷却，防止发生磨削高温加冷却的淬火反应而产生的加工硬化现象。
（2）合理选用磨削用量，减小进给量，小上刀，避免瞬间高温使工件表面烧伤。
（3）减小磨削热的产生，避免工件磨削表面产生残余应力，磨削深度控制在0.02mm以内，精磨时控制在0.01mm，更要防止在磨削中突然加大磨削深度。
（4）及时修整砂轮，既要保证砂轮的锋利，又要保证砂轮的及时脱粒。
结语
通过各生产环节的质量跟踪分析，重新选材比对试验，将9Cr2Mo材质改为内锻GCr15SiMo，实施各工序质量措施和检验把关，法兰顶尖的质量得到了明显提高，裂纹缺陷得到了控制。
参考文献
关键词:车轴;传感器;检测机
中图分类号:TP
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)09-0302-02
1 概述
CZJ-1型车轴自动检测机由直径测量机构、长度测量机构、气动系统、液压系统、旋转机构、控制系统等部分组成,采用工控机与可编程控制器相结合的方式控制试验过程,通过高精度的光栅传感器与激光传感器采集试验数据以检测被测车轴的直径和长度数据,实现了车轴检测的自动化。
2 技术要求
车轴的尺寸测量主要为各部位的长度与直径检测,根据测量精度应为被测尺寸公差带1/5～1/3的原则来确定检测机的测量精度。
2.1 直径测量精度
各型车轴直径尺寸公差带最小为25μm(RE2轴轴颈直径:150 ),即检测机的直径检测精度应为5～8.3 μm。
2.2 长度测量精度
RD2、RE2型车轴长度尺寸的最小公差带为1mm(如RE2轴全长L1为2166 ) ,所以检测机长度检测精度应为0.2～0.33 mm。
3 主要性能指标
直径测量范围 125~230mm
直径检测分辨率0.001mm
长度检测分辨率0.05mm
测量时间 15min
外形尺寸4380mm×2500mm×2000mm(L×W×H)
适用轴型RD2、RE2系列
4 技术方案论证
项目组对各种车轴检测试验机进行了广泛调研与技术分析,在此基础上确定了检测机的总体方案:车轴直径测量过程模仿千分尺的测量原理,气缸将U型测量支架向车轴方向移动,光栅长度计接触到车轴后计算出车轴的直径。长度测量采用激光传感器扫描的形式检测车轴总长、轴肩距等尺寸。以液压系统和气动系统作为动力源,采用工控机与可编程控制器相结合的方式控制试验过程。
4.1 直径测量机构
模仿千分尺的测量原理采用U型测量支架,在支架上安装定位微型气缸、光栅长度计等装置,进行车轴各部位直径的测量(如图1所示)。
光栅长度计是检测机上的关键器件,它是影响测量精度的重要因素,光栅长度计安装在U型测量支架的一端,另一端安装平面测头,将U型支架固定在直线导轨的滑块上,滑块可以左右微调,能保证U型架与车轴的中心线垂直,以消除车轴定位精度引起的测量误差,提高测量的准确性。
当直径测量机构运行到待测截面后,U型测量架在定位微型气缸的推动下向车轴运动,将测量架卡在轴颈的待测截面上,光栅长度计伸出并接触车轴后采集数据。
1.磁性气缸;2.U型测量架;3.光栅长度计;4.位移传感器;
5.线性导轨及滑块;6.激光传感器;7.测量架定位气缸。
图1 直径测量机构
测量前首先用标准轴(直径为D)进行标定,标定过程中记录下光栅长度计的读数Sb。在实际测量过程中如果长度计的读数为Sc,则被测量部位的直径为
d=Sc-Sb+D
轴颈直径的测量过程:在图2的S1,S2,S3三断面上,每断面等间隔的在M1M1,M2M2,M3M3三方向测三个直径值,九个测值中任两个之差不得大于0.020mm,任一断面三个测值的平均值应在尺寸公差范围内。
轮座直径的测量过程:在图2的S4,S5,S6三断面上,每断面在相互垂直方向测量两个值,取六个测量值的平均值作为轮座直径。
4.2 长度测量机构
长度测量机构由激光传感器、滚动直线导轨副、磁性位移气缸、位移光栅传感器组成(如图4所示)。
磁性位移气缸可驱动U型架沿车轴全长方向移动,激光测量传感器在U型架移动过程中对车轴进行扫描,在扫描到轴端位置时激光传感器的输出信号发生突变,系统记录下此时光栅位移传感器的位置读数,作为车轴的左端点位置a1。
激光传感器向右继续扫描,根据车轴直径的变化特征系统可依次获得a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8(如图5所示)等处光栅位移传感器的读数。
车轴各部分长度尺寸可根据如下公式计算:
轴颈长度 (L1)=a2-a1
车轴全长 L1=a8-a1
板座长度 L2=a3-a2
轮座长度 L4=a4-a2
轴肩距L3=a7-a2
4.3 车轴旋转机构
旋转机构由旋转气缸、齿轮、磨擦片、蝶簧等部件组成。顶尖伸入车轴中心孔后磨擦片在蝶簧的压力下贴紧轴端平面,旋转气缸通过齿轮带动顶尖、磨擦片及车轴旋转。在摆动气缸上安装3个行程开关用于控制车轴的旋转角度。
1.待测车轴;2.橡胶垫块;3.小齿轮;4.回转顶尖;
5.大齿轮;6.连接架;7.旋转气缸。
5 主要结构组成
5.1 托起机构
1.V型定位块;2.托起机构;3.缆索气缸。
托起机构包括液压缸、托起支架、位移传感器、V型块、定位导柱等部分,能将车轴托起到测量位置,安装于托起液压缸上的位移传感器检测托起支架升起的位置(如图7所示)。
5.2 托起机构移动组件
包括工字钢支架、缆索气缸、滚动直线导轨副,托起机构安装在导轨副上,缆索气缸可带动托起机构在上轴位置、测量位置、卸轴位置往复移动(如图7所示)。
5.3 立柱组件
包括液压缸、杠杆、顶尖套筒、回转顶尖等部分,定位套在液压缸的推动下可带动回转顶尖将车轴顶紧。位移传感器监测顶尖套筒的位移量以控制两个顶尖的伸出量一致。
5.4 框架结构设计
检测机的龙门框架结构由工字钢、20mm钢板组焊构成。检测机的机械基础与两立柱组件、铸铁支架构成坚固的框架结构。检测机具有较高的强度,有效消除了检测过程中机械结构的变形对检测结果的影响。
5.5 液压系统设计
检测过程中对测量架定位气缸的定位要求较高,采用液体阻尼方式驱动该气缸,为保证检测的准确性及操作方便,液压缸的运动速度分为两级,采用两组双单向节流阀调速,以完成测量架的精确定位和高速移动。
6 软件控制系统设计
控制系统主要包括PLC、数据采集系统、触摸屏、位移传感器、电源系统、打印机与手动控制系统,能够实现检测过程的自动控制、检测结果的判断、数据存储、报表打印、人机交互等各种功能。数据采集系统采用高速、高分辨率的数模转换模块,能够在检测过程中采集各传感器的输出信号,有效提高了检测结果的准确性。位移传感器采用精密拉杆电阻式传感器,安装方便,抗污染与干扰性强。系统的两个顶尖液压缸、托起液压缸都安装了位移传感器,用于监测各缸的行程。系统具有简单的手动控制功能。检测过程中触摸屏能够显示各种试验信息。
7 技术特点与创新性
(1)综合采用光栅位移传感器和激光传感器对车轴边缘进行动态检测。
(2)模仿千分尺的测量原理,采用高精度长度计进行车轴直径测量。
(3)旋转机构由摆动气缸带动车轴进行旋转,磨擦片压紧车轴保持与旋转齿轮同步,比普通电机带动车轴旋转的方式方便灵活,故障率低。
8 总结
CZJ-1型车轴自动检测机技术方案合理可行,能够满足铁路车轴测量的技术要求。
参考文献
关键词：道岔病害；原因分析；整治措施
近几年来，我段管内铺设了大量的SC330（全段共计249组）、SC390（全段共计68组）型道岔，为切实做好SC330、SC390混凝土岔枕道岔的养护维修，现将该型号道岔的一些常见病害、成因及防治措施介绍如下。
1 SC330、SC390型道岔的主要病害
通过对该型号道岔的主要病害进行现场调查、分析，发现在运营和养护中出现了一系列病害，主要表现在以下几方面：
（1）尖轨顶铁不密贴；（2）尖轨掉块；（3）Ⅲ型弹条磨耗；（4）辙叉翼轨垂磨；（5）混凝土岔枕套管失效及混凝土枕螺栓折断；（6）贝氏体合金钢辙叉掉块；（7）限位器顶死；（8）直向护轨磨耗；（9）尖轨尖端处至接头间作用面侧磨；（10）尖轨跟部变截面处轨面凹凸；（11）尖轨不密贴。
2 原因分析及防治措施
2.1 尖轨顶铁不密贴
（1）原因分析：尖轨或基本轨有硬弯、尖轨中部轨距偏小及顶铁本身加工缺陷，均会造成顶铁不密贴。（2）防治措施：①改正尖轨中部负轨距。②垫起顶铁后座使之密贴。③采用“低温三角加热法”，借用温度应力，放散引起变形的残余应力，校直尖轨，恢复尖轨的初始状态。④改正顶铁本身的材料尺寸缺陷。⑤掌握好曲尖轨刨切范围的曲股轨距递减，定期检查整修。整修保持轨距符合标准。
2.2 尖轨掉块
（1）原因分析：转辙部分各部件没有做到“三靠两密”而存在“三道缝”造成尖轨产生肥边，同时工区没有及时进行打磨，在列车动荷载冲击下产生掉块。（2）防治措施：①及时对尖轨肥边、基本轨肥边进行修理性打磨。②对未产生肥边的尖轨进行预防性打磨，保证尖轨非工作边、基本轨作用边1：4的斜度。③做到“三靠两密”，消灭尖轨与基本轨之间的缝隙。
2.3 Ⅲ型弹条磨耗
（1）原因分析：①由于弹性轨撑、轨撑扣板与弹条基座间不密贴，造成过车时弹条与轨距调整块之间产生摩擦，Ⅲ型弹条与轨距调整块同时发生磨耗。②Ⅲ型弹条材质不良，强度不够，来回拆装3次即产生塑性变形失去弹性，不能保证足够的压力。（2）防治措施：①有计划地逐步将SC330、SC390型道岔尖轨部分Ⅲ型弹条式垫板过渡更换为固定式Ⅱ型轨距块垫板。②对既有垫板通过加垫u形铁片与铁片消灭轨撑调整块之间的空隙。③改造安装弹性轨撑的垫板和扣件，消除轨距扩大。
2.4 辙叉翼轨垂磨
翼轨垂磨造成车轮通过辙叉时跳动，增大了车轮对心轨的冲击，形成心轨马鞍。
（1）原因分析：①心轨部分岔枕吊板。②贝氏体合金钢辙叉心轨胶垫受力面积小、受冲击力大，使大胶垫压溃和螺栓被剪断，造成心轨下沉，增加了翼轨的垂磨。（2）防治措施：①加强心轨部分，尤其是57、58位轨枕处的捣固作业，消灭吊板。②心轨已经下沉的要更换轨底胶垫，同时将心轨尖的螺栓进行更换。③翼轨已经严重垂磨的应进行焊修，翼轨焊修选用：KD-396-1焊条。④对马鞍形的心轨进行焊补，心轨焊修选用KD-396-2焊条。⑤对翼轨及心轨在初期出现的钢轨肥边应及时安排打磨，以避免出现更大的掉块。⑥逐步将既有的普通材质翼轨更换为合金钢材质翼轨。
2.5 混凝土岔枕套管失效及混凝土枕螺栓折断
（1）原因分析：①道岔组装时，套管内有杂物或制造偏差，安装时损伤了套管。②弹簧垫圈强度不足易失效，大螺栓松动造成混凝土枕螺栓断裂。③涂油质量差，涂油周期过长，大螺栓锈死，强拧时损坏套管和岔枕。④混凝土枕螺栓松动引起螺栓浮起，螺栓被剪断。（2）防治措施：①对失效套管可用空心钻将失效套管钻出（不能破坏混凝土枕的内螺纹），再用特制工具将混凝土枕螺纹清理干净，新套管涂上环氧树脂+丙酮拧人孔内。②待固化后按规程要求安装大螺栓。③弹簧垫圈下加装6mm平垫圈做衬垫。④经常复紧大螺栓，保持扭力矩在250～300Nom。⑤加强捣固工作，确保道床密实。⑥提高涂油质量，涂油周期适当。
2.6 贝氏体合金钢辙叉掉块
（1）原因分析：贝氏体合金钢辙叉心轨与又跟轨材质不同，在列车碾压下，轨面发生塑性流变，产生肥边未及时打磨，导致掉块。（2）防治措施：①及时对辙叉心轨与叉跟轨组装缝肥边进行打磨或切除。②对未产生肥边的组装缝进行预防性打磨，打磨时必须注意不能打太深太宽，打磨深度及宽度应控制在1mm以内，打磨的角度控制在与踏面的交角为450～600为宜。③及时消灭辙叉吊板，减少轮对通过辙叉时的冲击力。
2.7 限位器顶死
（1）原因分析：①焊联道岔由于是直尖轨焊接，与曲基本轨冻结温度应力不一致。②未焊联道岔曲尖轨锁定不到位，接头螺栓及扣板螺栓扭矩不够，尖轨产生爬行。③复线道岔由于单向行车的影响，使尖轨爬行。（2）防治措施：①对限位器顶死道岔严重处所进行应力放散，保证限位器左右空隙均匀。②岔区及前后200m线路所有扣件要达到“三密贴”。③曲尖轨根部接头更换高强度的防松螺栓。④将限位器分体式更换为固定式。
2.8 直向护轨磨耗
（1）原因分析：①由于高速、重载的作用，车辆轮对护背对护轨的冲击加剧。②辙叉部分轨距、轨向不良。③护轨过渡段轮缘槽递减不均匀，护轨平直段尺寸不符合规定。（2）防治措施：①在已磨耗的护轨背面护轨磨耗加装u形或[形铁垫片。②使用耐磨护轨。③加强对辙叉部分的轨距及轨向的整治，将该处的轨距严格控制在±1mm以内。④保持辙叉前后方向顺直。
2.9 尖轨尖端处至接头间作用面侧磨
（1）原因分析：此病害发生在侧向通过列车较多的道岔，是构造性病害，可以减缓，不能消除。
（2）防治措施：保持直基本轨一侧正水平，该段范围与前后按照0.5%o的递减率顺接。
2.10 尖轨跟部变截面处轨面凹凸
（1）原因分析：尖轨是用矮型特种钢轨制作，跟端通过加温锻压成形，变截面前后加工的外观尺寸误差和不均匀磨耗是轨面凹凸形成的主要原因。（2）防治措施：上道后三个月之内，仔细测量，用仿形打磨机修理平顺。
2.11 尖轨不密贴
（1）原因分析：①基本轨方向不良。②轨距不良、顶铁过长。③曲基本轨弯折量不对。④转辙部分各部件没有做到“三靠二密”，存在“三道缝”。⑤竖切部分和基本轨作用边有肥边。⑥尖轨侧弯变形。⑦限位器顶死增加的横向弯矩引起轨向偏差。（2）防治措施：①拨正基本轨方向，矫直弯曲基本轨，改正轨距，弯好曲股基本轨的曲折点，并及时消除基本轨与尖轨的肥边。②校正顶铁长度，不能为消灭顶铁不密而盲目地加调整片。③采用“低温三角加热法”，处理尖轨、基本轨硬弯变形。（3）检查及整治方法：利用弦线法判定直基本轨方向：在直基本轨外侧拉15m长弦线，在每根枕木处测量弦线与钢轨外侧距离，误差要求在±1mm。
结束语
[关键词] 米兰教堂；哥特式；建筑空间；秩序；几何形式
中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号：
建筑是空间的艺术，理解建筑的精髓是需要切身感受的，只有真正身临其境才能体会建筑师创造力的伟大。2011年暑假有幸去了意大利，感受到这个国家的建筑、文化气息带给我的惊喜与体会。教堂、博物馆、修道院、市政厅、美术馆等，成为我们的这次旅行参观的重点。其中教堂通常会给人一种不同寻常、耐人寻思的表现主义印象，整个过程中对米兰大教堂那丰富多样的建筑形式尤为深刻。
一、体验建筑
所具有的知识和所怀有的期待不同，每位踏进教堂的人都会注意到不同的事物，拥有不同的视觉体验。还未进入米兰大教堂就被其建筑外观吸引（图一）。教堂都是用砖建造，外表由米白色的大理石覆盖。柱身、墙面上到处都装饰着圣徒、圣女们的雕像。进入教堂，内部比较幽暗，侧高窗很小。室内装饰十分细腻，极富艺术色彩。教堂顶层更是精彩，顶部建有135座哥特式大理石尖塔，具有向上的动势。每个塔尖上有神的雕像。中央尖塔出于公元15世纪意大利建筑巨匠伯鲁诺列斯基之手，塔顶上有圣母玛利亚雕像，是教堂的最高点。可惜最美的部分正在维修，影响了整体的美观,但整个建筑在阳光下依然光辉夺目，是一件无与伦比的艺术品。
二、回顾建筑历史
（一）教堂建造风格的背景
米兰大教堂始建于公元1386年，一直到1897年才正式宣告竣工。从其建筑风格来了解它，采用的是哥特风格。12世纪随着西多会的修士哥特建筑传入意大利，但由于意大利本身强大的建筑传统和审美观念，哥特建筑的影响并没有遍及意大利。1386年，加莱阿佐·维斯康提开始统治米兰，为了给自己树立威望，他希望建造一个纪念性建筑。而意大利以往的教堂建筑形式都不适合，所以决定向中欧学习真正的哥特风格。造就了规模仅次于梵蒂冈圣彼得大教堂的世界第二大教堂。
（二）教堂建造过程的特点
长达500年的修建过程中，教堂的建设历经了多种磨难。汇集了多种建筑艺术风格，教堂上半部分是哥特式的尖塔，下半部分是典型的巴洛克式风格。建筑师不仅有来自意大利本土各地的设计者和建造者，还有来自法国、德国等国的建筑大师。直到1401年技术以及审美方面的争论才平息下来。有支持不同决定的各种对立的建筑理论和思想原理。巴黎的建筑师们坚持惯用的传统的哥特式方案，汉斯帕勒提议了一个高耸入云的结构，而意大利人更忠于古典的几何图的宽疏比例。难得的是在如此之长的修建过程、多次激烈的争论中，教堂保持了其修建之初就定下的哥特式风格，这场对建筑的几何的争论其影响是广泛的。
三、对于建筑空间的思索
西方古典建筑比较重视几何构图、强调建筑的雄伟绮丽。古代希腊的毕达哥拉斯、欧几里得首创的几何美学和数学逻辑，亚里士多德奠基的“整一”和“秩序 ”的理性主义“和谐美论”，对整个西方文明的结构带来了决定性的影响。西方建筑美的构形意识其实就是几何形体；米兰大教堂的“控制线”是一个正三角形，呈献出整齐有序的几何图案（图片二）。
下面我想通过平面、立面、结构三方面来分析米兰大教堂中的几何美学形式。
（一）教堂平面的几何秩序
教堂平面采用是拉丁十字式，长150m，宽92 m。采用了广厅式(vastbasilican)布局，沿中厅两侧的双排侧廊十分宽敞，以至于更明确地说是由五个中厅，形成所谓的“三重中厅”的平面布局。虽然这种平面布局削弱了哥特风格的空间特征，但这正是意大利人所偏爱的宽广比例在平面上的体现。突出的横厅中也有侧廊，多边形的歌坛中有回廊，侧廊开间平面也是正方形，中殿开间平面则是2:1的矩形。空间由局部到整体过渡延伸,增加了空间的渗透性和层次性,不仅满足了功能上的要求,而且满足了宗教建筑形式上的需要。
（二）教堂立面的几何秩序
教堂外立面多人物雕像，取材于圣经故事。在外墙上这些雕像成竖向排列，与竖向条纹的墙饰一起构成了竖直向上的动势，加强了建筑的层次感。教堂正面西立面采用的是意大利人字山墙式，没有哥特式建筑正面常见的双塔，更接近意大利传统的罗马风教堂的正面构图。建筑的内部构图组合中存在着许多的几何关系，纵深对垂直方向占主导地位。飞扶壁的墩柱覆以直线行的装饰母题，顶上冠以高耸而尖锐的尖顶。彩色玻璃故事画装饰的大窗，扇形拱顶，叙事雕刻的边缘饰带，以及教堂的庞大尺度，竟消除了各种面的效果。全部图案处理方法都是一种动态的线条的运用。
（三）教堂结构的几何秩序
米兰教堂屋顶在构造上采用的是当地传统形式，意大利工匠对其进行了改良。采用双侧廊布局，通过使用侧廊和调整中殿开间的比例，更好的平衡拱顶的侧推力。侧廊天花板渐次降低，使拱顶的侧推力可以传达到外墙上半部。通过使用铁拉杆来平衡拱顶的侧推力，这种方式对法国和德国的工匠而言是陌生的，但它的受力情况很好，可以在没有飞扶壁的情况下获得良好的稳定性。屋顶由52 根大理石圆柱进行支撑。由于中殿高出侧廊很少，侧高窗很小。相对狭小的窗户和彩色玻璃的昏暗效果使教堂照明强度很弱。这是由于意大利教堂本身对内部采光要求不高，同时也是为了中心感的产生——在祭坛后面的窗户提供了充足的光线，将所有进入教堂的人的目光立刻吸引到教堂礼拜仪式的中心。
结 语
米兰大教堂以各异的造型丰富了建筑，带来不同感官上的体验; 以不同的形制营造出宗教建筑特有的属性, 对一个精神境界要求极高的建筑来说, 空间必然成为精神的载体, 对上帝的崇拜以及对未来的不确定为空间的神秘色彩奠定了基础。通过这一次在意大利的亲身游历, 令我们不得不发出无数次惊叹, 那富有形态各异的建筑样式唤起我们对历史建筑的理性分析与思索。 其实每一座建筑都有其内在的秩序，就好比事物按规律发展。
参考文献：
[1]（意）布鲁诺·赛维.建筑空间论【M】北京：中国建筑工业出版社，2006
[2]（法）路易·格罗德茨基.哥特建筑【M】北京：中国建筑工业出版社，2000