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FluidSIM在《液压与气压传动》实训培养中的应用.pdf
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1、1222023年第16 期产学研融合FluidSIM在液压与气压传动实训培养中的应用柏秀芳(青岛理工大学机械与汽车工程学院,山东青岛2 6 6 5 2 0)摘要:液压与气压传动课程存在学生兴趣不高,实践动手能力差的问题,通过节流调速回路和顺序动作回路,例证了FluidSIM仿真软件在实践教学中的应用。实践证明,通过FluidSIM,不仅可以提高学生的学习兴趣,同时还有效规避了实训过程中可能出现的管路错误,提高了实训的成功率和学生的动手操作能力。关键词:FluidSIM;顺序动作回路;节流调速回路;液压与气压传动中图分类号:TH137(School of Mechanical and Autom
2、otive Engineering,Qingdao University of Technology,Qingdao,266520,China)Abstract:The course of Hydraulic and Pneumatic Transmission has the problems of low interest of studentsand poor practical ability.The application of FluidSIM simulation software in theoretical and practical teaching isillustrat
3、ed through throttling speed control circuit and sequential action circuit.It is proved that the introductionof FluidSIM in teaching can not only improve students learning interest,but also effectively avoid pipeline errorsthat may occur during the training process,and improve the success rate of the
4、 training and students hands-onoperation ability.Key words:FluidSIM;Sequence action circuit;Throttling speed control circuit;Hydraulic andpneumatic transmission液压与气压传动是机械类专业非常重要的一门课程。其内容涵盖液压和气压传动两部分的知识点,内容覆盖面广,系统性强,应用面广,在学生的专业学习中起着非常重要的作用。液压课程不仅理论抽象,而且与工程实践联系较为紧密。但在实际教学中,该课程安排的教学时数较少,一般在4 8 课时。虽然教学过
5、程中也尝试过教学模式改革,如基于雨课堂平台的线上线下混合式教学,但教学效果并不理想,目前该课程的教学现状及存在的问题如下:(1)由于教学学时少,教学任务重,加上课程内容有一定的难度,尤其是液压阀、液压回路部分结构原理复杂,学生没有工程经验,理解起来比较困难,导致学生兴趣不高,师生间缺乏充足的交流互动,学生的课堂参与度不高,课堂气氛相对沉闷,教学效果不佳 ;(2)实践环节采用先理论后实验的教学模式,学生听完理论讲解后,直接进行回路的搭建,容易在实验过程中出现液压控制回路与电气控制线路连接错误及不能完成预定任务等问题,而且还易造成安全隐患。针对以上在课程教学过程中存在的问题,调动学生的学习积极性,
6、突破教学中的重难点问题,加强学生的实践动手能力,提高课程的教学质量,是目前液压与气压传动课程教学改革呕需解决的问题。1FluidSIM 简介FluidSIM软件是由德国Festo公司和Paderborn大作者简介:柏秀芳(19 7 9 一),女,博士,副教授。主要研究方向为液压与气压传动技术。文献标识码:AApplication of FluidSIM in Pratical Training ofHydraulic and Pneumatic Transmission文章编号:16 7 4-9 5 7 X(2023)16-0122-03Bai Xiu-fang学共同开发的,应用于液压与气压传
7、动教学 2 。学生通过FluidSIM仿真不仅可以观察回路的运行过程,了解回路的工作原理,而且还可以实时查看回路运行过程中各个元件的速度、压力、流量等参数变化。这种直观形象的方式容易引起学生的兴趣,利于学生深刻理解回路的结构组成和运行原理 3 。对于实践环节,可在实验前通过Fluid-SIM快速查看各液压元件之间的连接是否正确,对液压回路进行仿真验证其可行性,从而提高了实验的成功率,并为学生实际操作提供了安全保障 1。由于FluidSIM软件可以实时显示仿真参数和回路动作,因此可以充分调动同学们的学习兴趣,有利于突破教学过程中的重难点问题 5 。同时也可以减少实验过程中线路连接错误的问题,提高
8、实验的成功率,增强学生的实践动手能力,建立先仿真后实验的实践教学模式 。因此,在课堂理论教学和实践教学中引人FluidSIM,可以有效解决目前课程教学中存在的两个问题,是一种行之有效的方法。2FluidSIM在实践教学中的应用2.1节流调速回路节流调速回路由定量液压泵,溢流阀,节流阀,液压缸组成。根据节流阀在液压回路中的位置分为进油节流调速回路,回油节流调速回路和旁路节流调速回路。调节节流阀开口大小后,节流阀的输出流量随负载发生变化,进内燃机与配件而影响执行元件的运行速度。执行元件的速度还因为节通过表1-3 可以得出速度负载特性如下:流阀开度的不同而发生变化。传统的节流调速特性实验(1)三种回
9、路中,在节流阀开口大小一定的情况下,速装置,节流元件的开度只能依靠人工手动调节,采用流量度均随负载增大而减小;计和秒表分别记录液压缸的流量和油缸的运行时间,确定(2)进油节流调速回路和回油节流调速回路速度负载液压缸运动的速度。但因为流量计和秒表存在误差,导致特性基本相同。节流阀的流量即为进人液压缸或流出液实验结果不精确 7 。利用FluidSIM仿真软件,通过对开压缸的流量。节流阀开度越大,液压缸运行速度越快,当度和负载的精确设置,可以让学生直观地看到各个参数的开口为零时,没有流量通过液压缸,速度为零。负载一定变化情况,便于深刻理解三种节流调速回路的负载特性。的情况下,液压缸的运行速度均随节流
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