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机械基础实践心得

2/27/2013

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        作为外系的同学,来旁听这门课程,有这么几个目的。首先,由于之前一直对机械这方面比较感兴趣,所以想借此机会来了解一下真正学机械的人都在哪些领域在做着什么样的工作,和我之前纯粹作为一个外行人对机械这门学科的所怀有的想象和臆断在哪些方面有分歧。总之就是想迈出认识机械的第一步。
        通过讲授的大课和实践的测绘环节,我对于这个学科有了一个初步的了解。首先,之前,我对于机械只有模糊的印象。在家的时候看过炼钢,就觉得冶炼生产线上的那些东西应该都是学机械的人可以做的吧。科幻小说里讲到的那些具有强大功能和高级智能甚至是情感的机器人,我就有点模糊,是机械的人做,还是电机,还是其他什么,计算机?生物?感觉因素纷繁复杂,难度很高。上下学骑的自行车、雨天撑的伞,好像也有机械的原理在里面。在课上,老师给出了机械的定义——机械是人为的实物组合体,各部分之间存在相对运动,能够完成有用机械功或者能量的转换。由此判断,雨伞可能不能算作机械,而应该算是机构了。机械和机构的区别在于机械有原,即驱动。老师讲到,机械的组成主要分成驱动部分、执行部分、传动部分和控制部分,这样说来,如果不论精深的程度如何,似乎大部分工科系能做的事情,学了机械的人都可以做。无论是在动力系统、交通运输、作业机械领域,也无论是军用还是民用产品,各行各业,好像只要是跟实体产出有关的领域就会和机械沾边。上大学之初,老师说建筑是最广博的,是技术与艺术、理工与人文的结合,现在想想,如果从应用领域上来讲,可能机械要更广一些。之前在进行施工图实习的时候,看到过一些建筑的施工图图纸,感觉其实在某些方面和机械的图纸有些类似的地方,比如屋顶为了防止下雨漏水会铺一层防水层,而屋顶上又不可避免地会有一些管道或房间出屋面,这时候防水层和保温层的收头、密封性都是需要做处理的,就好比变速箱里面,为了防尘、定位、平差会设置各种各样的垫片和挡圈一样;还有,板、柱子、砖和砌块都是有模数的,一般是三的倍数,为了使最终的收头比较漂亮,在建筑的设计阶段,就需要考虑到模数对于整体尺寸的影响,机械也一样,齿轮也是有很多标准件实例,在设计中根据需要来选用,不同的是,机械可能多一步校核的工作,建筑上则大多把这个工作交给相关专业的人去做。总体讲,二者都是首先有一个既定的目标,然后通过一定的手段来达到这个目标的过程。这其中都是有无数的路径和解法的,也有很多不确定因素,都非常考验设计师的知识、经验和判断力。从广义上来讲,设计的原理还是彼此相通的。但可能由于知识结构的差异,大部分建筑里面的机构和构造做法还是偏低技术一点,解决问题的招数偏少,假如不考虑其他方面,单从构造的可靠和巧妙程度来说,可能让有机械背景的人去做会做得更好。
         既然机械是一门几乎可以作用于一切实体世界的学科,那么就要求学习机械的人在面对一切问题的时候都要能够拿得出方案来,问题形形色色,解决方法也相应的会各不相同。如何能够从所学的有限的知识里发展出解决几乎无限的问题的能力来,这是我非常好奇的,也希望自己也能够具有这么一种能力。也许就像周文学长讲的那样,需要首先建立起自己的一棵树,让所有知识片段的树叶都能长在这棵树上,成为真正活的知识。
         另外,通过这个小学期的学习,让我对于汽车相关的知识有了很多的了解。可能由于从小就一直晕车,完全没有考驾照的想法,除了把汽车看成是一种让人比较痛苦的交通工具以外就没什么别的想法了。而这次,通过资料的调研,发现原来这里面有这么多的学问,之后可以和我爸讨论车了。这算是个bonus~
         课程中,老师还对机构做了介绍。好的机构不仅仅能够达成功能需求,它更因为其解决问题的巧妙而变成一门艺术。我国古代有很多设计巧妙的机构,从墨家机关术开始,到之后的水碾、地动仪、神火飞鸦,建筑行业的祖师爷鲁班可能也为我国机构发展的历史做出贡献的其中一员。为什么我国古建筑那么巧妙和美丽,而身处现代的我们在继承和发扬传统的方面遇到了瓶颈?难道除了从形态上的仿古就没别的手段了吗?无法真正理解我国古建筑巧妙的机构和构造,就无法真正学到古建筑的精髓。其实,古建筑是可以算作一个机构的。斗拱可能就能算作建筑里的齿轮了,斗口宽度就是建筑最基本的模数,其他的尺度,从拱、翘、昂到梁架、柱网都是以斗口为单位度量的,整个建筑基本都是用榫卯连接,大部分在地面上装配好之后直接抬上去,所以施工十分迅速,那么大的故宫也只盖了十三年,相比欧洲盖一个教堂就要数百年,简直不是一个数量级的。千年的应县木塔,历经多少地震,屹然不倒,整个结构体系既兼顾又平衡,各部分的连接允许有微笑的相对位移,这样就能够有效地吸收地震波。         
        另外一个来参加这个课程的原因是,我对几乎一切的测绘课程都很有热情,大二暑假上过测量实习,用经纬仪和水准仪测绘技科楼和建筑馆附近的地形图。大三暑假去山西测绘古建筑,我的任务是用全站仪测绘建筑台基、檐口、翼角等位置的定位坐标,而大四暑假则来参加了这个小学期。
         前面的测绘课程都给我留下了美好的回忆,这次也不例外。跟组里面同学一起,大家通力合作,完成测绘任务,感觉很开心。
         每天晚上躺在床上,想到今天又学到很多东西,又干了很多活,就觉得充实而满足。
         之前的两个小学期为我积累了一定的测绘经验,所以感觉这次测绘变速箱的过程,从测稿的绘制到实际测量到后来的绘图和计算机建模,都还算比较顺手。
         我所缺乏的知识在于对机械构造的理解、机械制图标准的把握和对标准和手册的查阅及使用方面,而这些方面在整个测绘的过程中也都得到了锻炼。
         关于机械构造的理解,其实在拆装的过程中是能够体现出来的。这里面还是有一定学问的。假设不存在强的过赢配合,拆装顺序不对,东西就是拿不下来。比如说,拆减速箱的时候,如果在拿出二轴以后不把三轴拿出来,一轴就去不出来,这一点是老师讲课的时候事先告诉我们的,否则,在这个地方我们就可能出问题了。实习的第二天开始拆光驱,之前没有看相关的资料,开始的时候不知道该从哪里下手,结果弄了半天。终于找到抬升光驱托盘的那个开关后来总算是一点点都慢慢明白是怎么回事了。
         关于制图标准的学习,我认为应该通过理解和思考,找出其中的内在规律和原则,这样记忆起来事半功倍。
         对于手册的查阅,由于知识比较缺乏,有很多时候对机械构件的判断不够准确,给查找标准带来麻烦。
         总之,通过这两周的学习,动手和动脑能力、精神和体力都得到了锻炼。收获颇丰。
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    Xu Yujie

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