例析數(shù)軸法在高職接觸網(wǎng)教學(xué)中的應(yīng)用

[摘 要] 接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)與檢修是高職電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)中一門實踐性很強的專業(yè)課程，理論學(xué)習(xí)過程中需要學(xué)生具有較強的空間想象能力。在教學(xué)過程中探索利用數(shù)軸法，幫助學(xué)生在頭腦中建立起接觸網(wǎng)系統(tǒng)空間模型，以解決一些工程計算中的問題。

[關(guān) 鍵 詞] 高職；接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)與檢修；電氣化鐵道技術(shù)；數(shù)軸法

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）21-0132-01

《接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)與檢修》課程作為高職院校電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)核心課程，有很強的實踐性，緊密聯(lián)系企業(yè)現(xiàn)場實際，故各院校多采用理實一體化教學(xué)模式。然而接觸網(wǎng)作為空間幾何參數(shù)較為復(fù)雜的特殊供電系統(tǒng)，對初學(xué)者來說需用較長時間來建立整個空間模型。這種模型對于處理接觸網(wǎng)的基礎(chǔ)計算，例如定位裝置拉出值檢調(diào)、吊弦偏移、定位器偏移、補償裝置檢調(diào)等來說至關(guān)重要。教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生由于缺乏較強的空間想象能力，導(dǎo)致上述幾種需要判斷參數(shù)“大小和方向”的基礎(chǔ)計算學(xué)習(xí)較為困難。即使能夠強記公式套用，也不能準確判斷方向，導(dǎo)致不能順利完成實際操作，達不到與崗位“零對接”的要求。

針對上述問題，筆者通過教學(xué)實踐，將數(shù)軸法引入接觸網(wǎng)教學(xué)中，取得了不錯的效果。作為初高中階段常用的一種解題方法，數(shù)軸法廣泛應(yīng)用在數(shù)學(xué)不等式、化學(xué)化合價、英語時態(tài)等知識點的學(xué)習(xí)中。學(xué)生對此普遍有所掌握，遷移起來較為容易。下面就通過兩道例題，介紹數(shù)軸法在接觸網(wǎng)教學(xué)中的應(yīng)用。

一、定位裝置拉出值計算

【例1】某區(qū)間一支柱位于曲線外側(cè)，正定位，設(shè)計拉出值100 mm，外軌超高55 mm，現(xiàn)場測量接觸線投影點在線路中心與外軌間，且距線路中心線22 mm。問該如何調(diào)整？

分析：根據(jù)已知條件： m實、a標、 h，計算m標、Δm，然后利用Δm作為判據(jù)，指導(dǎo)施工。

難點：m值的符號及調(diào)整方向的確定

解題：①利用數(shù)軸確定m值的符號

首先，對數(shù)軸進行如下定義：箭頭方向指向曲線外側(cè)，即從內(nèi)軌指向外軌，數(shù)軸垂直于線路，數(shù)軸原點為線路中心線。

圖2中，標出了m標的位置，學(xué)生可以直觀地看到m實與m標的位置關(guān)系及需要調(diào)整的方向和大小。利用數(shù)軸法，配合計算公式及現(xiàn)場常用的口訣“正拉，負放，零不動”，可以直觀地明確定位裝置調(diào)整方向及調(diào)整量，即向曲線內(nèi)側(cè)放142 mm，使接觸線投影位于線路中心線與內(nèi)軌間，距線路中心線120 mm的位置。

二、定位器、吊弦偏移計算

【例2】管內(nèi)某區(qū)間懸掛為半補償鏈形懸掛，有一支柱位于曲線外側(cè)，正定位，距中心錨結(jié)500 m，時下溫度6℃，定位器現(xiàn)向下錨方向偏移200 mm，已知接觸線線脹系數(shù)17×10-6/℃，當?shù)仄骄鶞囟?0℃，問對該定位器應(yīng)如何進行調(diào)整？

分析：與上題不同的是，本題考查定位器順線路方向的偏移，也就是溫度變化時，在補償裝置的作用下，定位點處線索順線路發(fā)生移動，帶動定位器向一側(cè)偏移。

難點：要明確溫度變化與中心錨結(jié)、補償裝置之間的對應(yīng)關(guān)系。

解題：①利用數(shù)軸確定溫度變化與中心錨結(jié)、補償裝置的位置關(guān)系，數(shù)軸定義如下圖3

現(xiàn)場溫度6℃位于原點（平均溫度10℃）左側(cè)對應(yīng)定位器偏移應(yīng)為-34 mm，而實測定位器偏移在下錨方向200 mm，應(yīng)調(diào)方向及調(diào)整量即向中錨方向調(diào)整234 mm。

由例2可以看到，數(shù)軸法的應(yīng)用不僅可以用于計算定位裝置拉出值這一難點，還可以推廣到接觸網(wǎng)系統(tǒng)中所有與線索膨脹有關(guān)的檢調(diào)作業(yè)中如補償裝置a、b值計算、線岔限制管安裝位置調(diào)整、電連接線夾位置調(diào)整等方面。

數(shù)軸法最大的特點就在于其直觀性，方向明確，對線性位置關(guān)系的表示易于理解接受。筆者應(yīng)用于教學(xué)實踐中，取得了不錯的效果，有效地提高了接觸網(wǎng)工的勞動效率，具有一定推廣價值。

參考文獻：

[1]王鵬，張保春.接觸網(wǎng)工應(yīng)知應(yīng)會[M].北京：中國鐵道出版社，2015.

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[3]王都留，燕翔，楊建東.利用數(shù)軸法求解熱力學(xué)問題[J].化學(xué)教育，2015（12）.