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液压传动课件精选(九篇)

液压传动课件

第1篇:液压传动课件范文

课题项目: 本文是兰州交通大学实验教改项目“液压与气压传动试验教学体系改革研究”[项目编号:2013231 ]。

作者简介: 刘晓琴,女,工学硕士,兰州交通大学机电工程学院讲师,研究方向:CAD/CAM。

摘 要: “液压传动”课程是机械类专业的一门重要技术基础课。利用三维CAD软件进行液压元件动画设计,利用Flash软件进行液压系统动画设计,改善了教学效果,提高了教学质量。

关键词: 多媒体动画;液压传动;Flash

近年来,液压与气压技术在工业生产的各个领域均有广泛的应用。在机械类高等教育的课程中,“液压传动”已成为一门重要的技术基础课。学好这门课程可为以后从事工程设计工作打下良好的基础。“液压传动”课程在兰州交通大学机械类专业课时设置为48学时(其中包括实验课8学时)。本课程主要介绍液压系统的基本原理,液压元件的基本结构、工作原理、特性及应用,液压系统基本回路,典型液压系统分析及液压系统的设计与计算方法[1]。“液压传动”课程包含的知识很多,如何利用有限的时间,来取得较好的学习效果,是专业教师一直在讨论的问题。

一、多媒体动画在“液压传动”课程教学中应用的必要性

“液压传动”课程最突出的特点是各种液压元件的结构图、原理图特别多,在讲课过程中,单纯依靠传统的教学方式已经很难满足教学要求,为此,我们专门制作了“液压传动”多媒体课件,在课件中增加了许多液压动画,通过多媒体教学,可激发学生的学习积极性,提高教学质量。

对液压元件进行三维设计和动画设计,可以使学生清楚地看到液压元件的内部结构和工作动态,看到液压系统处于不同工作状态时等。由于液压元件内部结构复杂,不易观测,过去需要反复讲解很多次的问题,现在借助于多媒体动画和图片进行讲解,学生很容易领会,教学效果事半功倍。另外,借助于多媒体动画教学,提高了教学效率和教学质量,使得课时压缩,教学任务比较紧张的问题得以解决。

二、多媒体动画在“液压传动”课程教学中的应用

液压传动教学动画设计主要包括:液压元件工作原理动画;液压元件拆装动画;液压基本回路动画;液压系统工作过程动画。液压元件工作原理动画和液压元件拆装动画可以借助于三维CAD软件完成;液压基本回路动画和液压系统工作过程动画则主要借助于Flash软件完成。下面介绍多媒体动画在“液压传动”课程教学中的应用实例。

1)利用三维CAD软件进行液压元件拆装动画制作。在“液压传动”课程的教学过程中,介绍各类液压元件是该课程的一项主要任务。液压元件种类繁多,主要有动力元件、执行元件、控制元件及辅助元件等四大元件。要在有限的学时中,掌握每一个液压元件的结构、原理及性能绝非易事。因此,为了达到更好的教学效果,可以利用三维CAD软件来完成液压元件的拆装动画,模拟液压元件的拆卸和装配过程,从而使学生能够更好地掌握液压元件的结构和工作原理,并学会如何选用液压元件。在课堂讲授过程中,通过多媒体动画对液压元件的内部结构进行讲解,学生理解起来就会很容易。另外,多媒体动画的生动画面,可以调节课堂气氛,激发学生的学习兴趣,从而取得更好的学习效果。

2)利用Flash软件进行液压回路动画设计。在“液压传动”课程的教学过程中,液压回路主要介绍液压基本回路和典型液压系统。液压回路在整个“液压传动”课程的学习中也占着举足轻重的地位。尤其是复杂液压系统中液压回路众多,理解起来不是很容易。根据液压回路的具体要求,采用标准的液压元件图形符号绘制出液压系统图,然后利用Flash软件进行液压回路动画设计,动态地演示液压元件的动作和油路的流动,从而使学生能够清楚地看到整个系统的进油路线与回油路线,以及此时液压换向阀的阀芯位置和阀口通断关系。理解回路的工作原理,为整个液压教学提供帮助。液压回路动画制作过程简单,界面简洁,但对于液压回路的学习却能起到很好的教学效果。

在“液压传动”课程的教学中,多媒体动画技术发挥了重要的作用。使得原本枯燥的课堂变得生动,使得原本抽象的原理变得形象,使得执行元件的动作顺序和油液的流动方向一目了然。从而极大地激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果。

参考文献:

第2篇:液压传动课件范文

关键词 液压与气压传动 港口机械工程 课程改革

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2017.05.068

1前言

“液压与气压传动”是一门面向港航类院校的港口机械、港口电气、机械制造类等专业开设的专业基础课,其理论性及应用性较强。液压传动与气压传动技术是满足现代工业自动化的重要实现手段之一,在工程领域应用相当广泛,尤其是港航类院校的大部分专业都与港口相关行业紧密相连,港口机械设备应用液压与气压技术比较广泛,让学生更好地掌握液压与气压传动技术也因此显得更加重要。传统的液压与气压传动课程教学存在如下问题:

1.1课程教学内容偏重完整性,而与工程实际应用关联不大

液压与气压传动技术理论性较强,内容较多,同时对授课课时进行了限定,而传统的教材及教学偏重于学科知识的完整性,各方面内容都要涉及,这样就导致了学生在学习的过程中因授课内容和时间跨度大,新旧知识不能有效衔接,知识容易遗忘,教学效果差;对于面向生产一线的高职学生来说,以后从事的工作主要偏向于工程机械设备的操作、维修、保养等,液压与气压系y的设计计算等知识工作中基本不涉及,这样就导致学到的用不上,用到的学得不多的现况。

1.2学生基本上还属于被动型学习,学习积极性不高,学习效果不佳

由于此课程传统授课主要讲液压与气压传动系统中各元件的结构和工作原理以及各系统的工作原理,液压与气压传动的系统理解较抽象,元件结构复杂,课程主要还是以教师在课堂上讲授,学生被动性的接受为主,学生理解有难度,学习较枯燥。虽然现在都采用了多媒体教学的方式,也将元件实物引入课堂,这样一定程度上提高了学生的学习主动性,但是对学生分析问题和解决问题的能力培养显然是不够的。

1.3实验实训内容验证性为主,不利于学生创新性的培养

由于现在的实验项目大部分还是验证性的,这也是对液压与气压传动理论授课的有力支撑,但是工程应用性的实验实训的项目较少,学生解决工程实际问题的能力及创新能力的培养还是不足。

2改革思路和措施

2.1选择适合的港口机械工程实际应用案例,对课程教学内容进行优化,构建符合工程实际应用的课程体系

以港口机械工程为背景,根据液压传动和气压传动系统的主要组成及应用,将教学内容分成六个模块:动力元件模块、执行元件模块、控制回路模块、工作介质模块、辅助元件模块、技术综合应用模块。六个模块内容都选用适合的港口机械工程实际应用案例作为载体进行理论教学和实践教学实施,使教学情景更贴近港口机械工程实际,构建符合工程实际应用的课程体系,实现学生工程实际应用能力的培养。例如:动力元件模块采用装载机齿轮泵和翻车机柱塞泵的故障诊断和维修作为项目;执行元件模块采用门机夹轮器液压缸故障诊断和维修作为项目;控制回路模块采用汽车起重机支腿油缸锁紧回路和挖掘机的多路阀控制回路等作为项目;工作介质模块以液压油的选型及维保作为项目;辅助元件模块主要以滤油器、油箱、蓄能器的维修保养作为项目;液压技术综合应用模块采用堆取料机、集装箱桥吊、正面吊、叉车、装载机等液压系统作为项目。学生在学习本门课程的同时,也接触和了解了很多港口机械设备的应用,开拓了视野,加深了对液压与气压传动技术的理解。

2.2改革教学方法,丰富教学手段,优化教学过程

改革教学方法,将项目教学法贯穿于液压与气压传动课程授课的始终;开发制作相应的液压与气压元件的三维展示动画,丰富教学手段;搭建网络学习数字资源平台,优化课程教学过程。

(1)将港口机械工程实际应用案例形成项目,采用项目教学法将课程中的基础理论知识与工程实际应用有机结合起来。通过课堂上精讲、分组讨论、实验室项目验证、现场实操教学的方式,将枯燥乏味的理论问题生动起来,提高学生学习的主观能动性和积极性。

(2)开发制作典型元件及结构的三维动画展示,丰富教学手段,帮助学生对所学知识的理解。采用SolidWorks等三维动画制作软件将液压与气压传动元件实际结构进行爆炸图展示与拆装演示,使抽象的复杂结构变成了直观生动的动画;将液压与气压传动元件和系统的工作原理制成动画,使各结构的动作顺序及油液的具体流动路径一目了然;将工程实例中常见的液压与气压传动故障的分析与排除用互动式的动画表现出来,让学生对复杂的故障原因和故障排除的流程有直观的认识,加深学生对液压与气压传动系统工作原理的理解和掌握。

(3)搭建网络学习数字资源平台,丰富教学手段,为学生自主学习提供条件。借鉴智慧树、中国大学MOOC等网络课程的制作经验,利用学院数字化平台,创建液压传动和气压传动的网络数字化资源,学生通过手机、微机等终端进行登录学习。教师将教学内容制成微课视频,便于学生进行课前自学预习和课后复习,尤其是关于结构及工作原理等较抽象不容易理解的内容可以通过网络进行反复学习理解;将实验实训项目标准操作流程制成视频,方便不同教师带学生进行实验实训规范化操作;将每个模块理论性的知识点制成试题库,便于学生进行有效复习,也便于教师组织随机抽考,及时了解学生的学习掌握情况;将与课程相关的港口机械现场工作情景、液压泵液压缸等液压气动元件的现场维修保养工作制成视频,便于学生了解液压传动与气压传动技术在真正的港口机械工程中的应用,开阔视野,拓展思路,加深对课程内容的理解。

2.3加强实验室建设,构建软硬件相结合的课程实训平台,培养学生的创新能力

(1)根据港口机械工程维修规范,构建液压元件实验拆装项目,使实训教学更加贴近工程实际。让学生能够亲自动手拆装港口机械工程中实际使用的液压泵、液压缸、控制阀等液压元件,加深对元件结构和工作原理的理解,掌握液压与气动维修的规范和流程。

(2)引入剖切好的液压元件进行现场实物演示教学,理论结合实物呈现的内部结构,方便学生理解所学知识。将港口机械工程实际使用的液压与气动元件进行剖切,根据结构的复杂程度及展示的需要采取半剖或局部剖切的形式,剖切后的元件主要构件采用不同的颜色进行标识,方便观察理解。例如结构复杂的柱塞泵、液压马达、挖掘机和装载机等工程机械用的多路控制阀、方向机等。

(3)将港口机械工程现场项目引入实践实训,实现“用中学”,培养学生的工程实践能力和创新意识。例如将港口机械上应用的液压站搬到实训室,组织进行液压站的拆装实训及液压系统的维护保养实训;引入集装箱正面吊实验台综合实训可以使学生了解工程机械设备的设计及工作原理,并引导学生创新设计的思维,培养实践动手能力和综合设计能力;将港口机械常见的液压与气压传动故障排除融入到实训项目中,培养学生分析工程实际问题、解决问题的能力。

(4)引入液压(气压)系统设计仿真软件,创建液压传动与气压传动虚拟实训平台,培养学生创新性思维。根据港口机械工程实际需要自行设计液压(气压)系统,利用Automation Stu-dio等液压(气压)系统设计软件和仿真软件绘制出相对应的液压(气压)系y原理图并进行模拟仿真,演示系统的动作过程,验证设计的合理性和正确性。通过虚拟实训,不仅解决了实验室元件类型不全的问题,也使学生在频繁调用元件库进行设计的过程中加深对图形符号认知。学生进行自主设计不仅体会了系统设计的过程,也培养了其创新性思维。

2.4加强师资队伍建设,注重专业知识的积累及更新,开拓教学改革思路,丰富教学改革手段

(1)关注企业培训信息,争取机会去液压与气动技术领域的世界领头企业,如力士乐、费斯托等,参加液压与气动技术方面的培训。通过企业培训可以了解液压与气动技术领域最新的技术及发展趋势。(2)积极参加省培等国家省市教育系统组织的各种相关的培训。通过培训可以了解其它院校在液压与气压传动课程教学改革方面的不同做法,开拓教学改革思路,丰富教学改革手段。(3)积极参与对外社会培训授课。例如参与针对各类港口的港口机电设备培训班的液压与气压传动故障诊断与排除课程的授课,通过授课与学员交流,了解不同港口的设备,了解设备不同的故障及维修方案,开拓了视野,丰富了教学项目内容,让教学改革更贴近港口工程实际。(4)创造机会,去港口类公司考察观摩或企业实践,学习掌握更多的港口机械设备操作规范和维修保养工艺流程,收集相关技术资料,了解液压传动与气压传动技术的最新应用,进一步丰富项目教学内容。

第3篇:液压传动课件范文

关键词:液压传动;课程设计;改革

引言

液压传动与机械传动、电气传动相比具有许多特殊优点,其应用已涉及二十多个专业领域的不同场合。各理工科大、专院校都把《液压传动》作为相关专业的技术基础必修课或专业课程,并既有理论知识学习,又有实际技能训练。在教学中安排《液压传动》课程设计,其目的是使学生在巩固、消化和吸收课堂基础理论知识的基础上,进一步扩大、加深对液压传动知识掌握和运用的深度、广度,借助课程设计任务指导书、国家有关标准、和技术手册等相关参考资料,提高掌握和使用制图及编写设计计算说明书等手段来正确表达自己的设计思想和意图的能力。

传统的《液压传动》课程设计

各校《液压传动》课程设计开展十几年来,设计题目一直是组合机床液压系统设计,具体如“卧式双面多轴组合钻床液压系统设计”、“半自动液压专用铣床液压系统设计”等,这些题目属于已经在工厂成熟应用的、典型的液压系统。对学生掌握负载计算、液压缸参数计算、结构设计及校核、液压基本回路的选择、元件选择、液压系统性能估算等方面能起到较好的锻炼。如HL-12型手扶拖拉机传动箱体两个面的钻孔加工,首先需根据设备要求分析液压系统要完成的任务,需要几个执行元件,这几个执行元件各自有什么动作要求,相互之间有什么样的关联等等。同时还需了解有关机械制造工艺方面的知识,双面钻多个不同直径的孔,在已知孔个数、直径、材料及硬度的情况下,如何计算负载。其次还需了解液压动力滑台与液压缸的连接形式,以确定液压缸的结构形式,以及根据滑台运动速度要求确定液压系统的基本回路,根据机床的布局决定液压系统采用分散结构还是集中布置等等内容,确实能达到课程设计的训练目标。

新形势下的《液压传动》课程设计

新形势下,一方面液压技术向高压化、微型化、集成化、自动化、机、电、液一体化的方向发展,使得液压技术在机床、冶金、矿业、建筑、塑料等行业取得更广泛的应用,另一方面高校扩招,学生人数增多,就业压力增大,企业要求新人能直接上手设计、制造。这样的形势下,要求学生掌握的知识能够更新换代,了解多种类型、典型的液压系统设计,显然传统的《液压传动》课程设计已不能满足需要。

那么,如何改进《液压传动》课程设计,使其适应新形势的需求?笔者所在的教学团队已连续在三界学生中尝试以下改革措施,取得了较好的教学效果。

首先需要明确对于课程设计应满足教学要求,不能完全等同于工厂的产品设计。因此设计的题目应来源于生产实践,但不宜与其完全等同,涉及的知识面不能太广,资料应比较齐全,使学生易于着手。课题的工作量应使多数学生能在规定的时间内独立完成并有时间查阅资料和独立思考问题。 转贴于 基于这些考虑,液压传动课程设计应选题于生产实践中已证明是切实有效的、性能较好的液压传动典型系统,以使学生今后举一反三,模仿、推广应用和进一步创新发展。

其次,结合本学院教师这几年的科研,设置了多种类型的题目,如与航天六院合作的固体火箭发动机安全脱模装置中的液压系统设计、与北京燕山石油化工(集团)公司合作的石蜡包装码垛生产线中的液压系统设计(获内蒙古自治区科技进步二等奖)、内蒙古科技厅支柱项目轨道除沙车液压除沙系统和液压行走系统设计、双剪式液压升降台液压系统设计等等。这些类型的课程设计题目,使学生不仅掌握了液压传动的基本理论知识,而且对液压传动更广泛的应用及本专业的其他学科有了更深入的了解。

例如双剪式液压升降台液压系统设计,学生需了解双剪式液压升降台的结构及运行工况,负载计算需结合理论力学的相关知识,是一难点。根据升降台的最大负载、运行速度及起升高度确定液压缸的参数。为降低升降台下降后的最小高度,减小安放空间,液压缸如何放置很有讲究。此外,需要根据升降台的使用特点决定要解决的主要问题来选择液压系统基本回路,如升降台承载货物、设备或工作人员,安全性很重要,所以系统的设计应以安全性为第一,如用平衡回路实现升降台在举升位置可靠停留等。

在设计中,从液压传动方案的分析和液压原理图的拟定,到主要液压元件的设计计算和选择(如液压缸、泵站的设计,液压马达、泵阀的选择),到液压辅助装置(油箱、滤油器、蓄能器、管路等)的计算、设计或选择,再到液压传动系统的验算和校核;液压系统图的绘制;液压部件装配图、零件工作图的绘制,编写设计计算说明书,实现了完整的课程设计训练的目的。

这样的设计题目,虽解决了新形势下对《液压传动》课程设计的要求,但短短两周的课程设计时间,要完成一个所需知识涵盖了本课程的全部内容,并涉及人才培养目标中的几乎所有课程的课题,显然有一定难度。我们的解决办法是在本课程讲授伊始,即液压传动的现状和发展模块讲授后,就布置设计课题,以便学生有足够的时间查阅资料,温习相关课程的有关内容,自学未学过的相关知识,并带着目标学习《液压传动》课程。[1]

总结

新形势下,教师应当使学生在课程设计中发挥主角的作用,学生在设计中遇到问题应首先自己考虑,提出自己解决问题的方法与意见,必要时与指导教师讨论研究。不应向指导老师索求答案或抄袭其他同学的设计计算数据。在设计中,往往要经过多次的核算修改才能达到较高的水平,故提倡“三边“的设计方法,边计算、边绘图、边修改。这样,利用新颖、成熟的设计题目,坚持传统的课程设计要求,《液压传动》课程设计收到了非常好的教学效果。这些方法同样可以应用在机械专业其它课程的课程设计中,以适应时代对高校课程改革的需求。

参考文献

[1] 朱元右·改革液压课程教学培养学生创新精神·理工高教研究[J] ·2003,22(6):128-129

第4篇:液压传动课件范文

【关键词】职业教育 液压传动 知行合一

1.《液压传动》课程的主要特点

液压传动课程是一门融合机械设计、控制工程、电器控制等学科知识,实现各种机械的传动和自动控制的学科,它广泛应用械制造、工程建筑、石油化工、交通运输等各个方面。该课程是车辆维修及其相关专业中一门非常重要的基础理论课,本课程理论抽象、复杂,对于高职学员来说理解和掌握其基本知识点和基础理论具有一定的难度,需要学员具有良好的流体力学的基础,通过本课程的学习,使学员掌握液压传动技术的基础知识,培养学员对问题从理论上的高度进行分析的能力。

《液压传动》的教学内容主要是以流体理论力学为基础,教学内容包括:“液压基础知识”“液压元件”和“液压系统”三大部分。经过一定课程时间的学习,学员在理论知识上,能够掌握常用液压元件的原理、常见液压系统的组成和基本应用;学员在技能上,学会液压元件的选用、液压 系统的设计和应用,能够连接、操作、调整及维护液压系统,为实际操作和岗位任职需求奠定扎实的基础。但由于液压内容繁杂,理论抽象,加之生源主要有高中生、技校生或中职生,学员抽象思维能力和实际操作动手能力较差,传统的教学模式很难达到预期的教学目标,已经不适应实际教学的需要。因此,需要在理论教学的基础上结合实践的教学方法,可以帮助学员直观认识和理解液压传动理论知识。

2. 教学手段灵活运用与液压传动理论教学

《液压传动》课程具有很强的抽象性和实践性。液压传动的过程是在封闭的系统中完成的,很难直接观察了解其内部结构、阀芯运动、阀口的启闭以及液压回路等工作情况。因此改革传统的以讲授为主的教学方法,融合采用多种教学方法和手段,一是加强多媒体手段的运用。多媒体教学能活跃课堂气氛,加深巩固教学内容,提高课堂效率,使学员产生感性认识,进而由感性认识上升到理性认识。另外,可以利用多媒体技术将教学内容做成图片、动画、视频等,再加以相应的文字,可以将实践内容和理论知识紧密结合起来,使教学内容更为生动形象,并培养学员把掌握的理论知识灵活用于解决实际问题的能力。二是利用丰富的网络教学资源。建设液压系统仿真系统,通过模拟的方式,将液压传动的理论、泵、缸、阀和马达的结构、工作过程进行计算机仿真。用仿真软件设计液压基本回路,可以使课本中原本抽象的理论知识形象化、直观化。用仿真软件按照工作要求设计回路,然后再模拟仿真,通过动画过程的实现,可以帮助学员充分理解教材内容,提高学习效果。三是采用案例教学法、直观教学法、讨论教学法等,由过去的填鸭式教学,改变为互动式和启发式教学,增强了学员的积极性,学员在被动记忆学习的同时,主动思考、主动探索和主动设疑,课堂气氛活跃,教学效果有较大提高。

3. 加强实践教学环节

对于《液压传动》课程内容中重要的知识内容,除了在课堂上讲授理论外,实践教学环节起着不可忽视的作用。通过加强实践教学环节,能使学员巩固并加深对理论的认识,同时能培养学员掌握元件拆装的方法,提高学员动手能力。学员在实践中了解和掌握液压元件使用性能与其内部结构参数的关系,帮助学员理解和掌握知识点,对课堂教学做出很好的补充和提高。

首先学会分解拆卸典型元件泵、缸、阀及马达。在讲授时,以一种元件为例进行分解讲解,分析其具体结构与液压传动技术之间的联系,为保证装配质量和掌握正确的装配工艺打下基础。如分解齿轮泵时,归纳出关键的构造,如密封点、间隙配合点、节流或泄压点等对液压元件性能的影响,指出其中的注意事项:为保证配合要求,在分解前应做好标记;拆卸过程中要注意力量的使用,防止零部件的变形;分解后,零部件清洗后应吹干,确保油孔通畅等。

其次学会液压元件的性能检测。结合相关理论知识,掌握液压元件性能检测分析方法。综合应用液压传动、测试技术等理论,通过实验,分析液压元件结构参数对于液压元件各项使用性能的影响规律,加强对理论知识的理解,要求学会使用相关测试仪器进行实验分析,掌握试验数据的处理方法,培养学员的实验和分析等实践技能,为液压元件的试验研究打下基础。实验设计的内容紧密地与理论授课内容相联系,覆盖液压元件性能的关键知识点,使理论课和实验课成为有机的整体。通过理论与实践结合方法,学员充分发挥了主观能动性,积极主动地进行思考和提出问题,并与老师和同学进行深入讨论。

在液压课教学中,要尽量做到教师讲解与学员实训相结合,鼓励学员动手操作,锻炼学员的专业实践能力和创新思维能力。教育学家陶行知认为:“教而不做,不能算是教;学而不做,不能算是学。”在教学中,要始终坚持“以教师为主导,学员为主体”教学模式,通过课堂讲解,学员分组实践,不仅使课堂气氛活跃,学员学习积极性高涨,同时锻炼了他们的动手能力,知行合一,提高教学效果。

【参考文献】

第5篇:液压传动课件范文

关键词:FluidSIM;液压传动;理论与实践教学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0092-02

“液压传动”是机械类专业的一门实践性很强的技术基础课,是一门融合了机械、电子、控制等多学科的课程。该门课程要求学生掌握常用元件和系统的工作原理、元件选用与系统设计、调试的基本方法等。在以往的教学中,元件的工作原理以及回路的工作过程多采用结构图、图片等来展示,教学效果有限,学生在学习中普遍感到液压知识基本概念不清楚、元件结构复杂、工作过程抽象,从而影响了学生学习的积极性。为了增强学生的学习主动性,提高学生的创新设计能力,在液压传动理论和实践教学环节中加入了FluidSIM软件进行教学改革,实现了互动教学,达到了培养创新型人才的目的。

一、FluidSIM软件简介

FluidSIM软件是德国Festo公司开发的液压与气压系统仿真软件。FluidSIM软件用户界面直观,采用类似画图软件的图形操作界面,用户只需直接从元件库中将元件拖到绘图区,并用鼠标左键在各种元件接口之间拖动,便可完成油路的连接。

FluidSIM软件可对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真,并有元件的状态图显示,还可以进行简单的查错功能。如果仿真回路存在断点,则可自动找出并标识,从而能够在设计完回路后,验证设计的正确性,并演示其动作过程。FluidSIM软件还具有CAD功能,它符合DIN电气―液压回路图绘制标准,是针对流体而专门设计的。回路设计仿真成功后,软件即可输出与仿真回路相同的DXF图形格式。

FluidSIM软件提供了超过100多种标准液压及电气元件,利用这些符号及实物图片,可构成各种回路。软件还包含了大量的教学资料,其中对各种元件的工作原理和使用方法都有详细的功能描述,可用来自学、教学和多媒体教学液压技术知识。

FluidSIM软件还可设计和液压回路相配套的电气控制回路,实现电液联合仿真。传统的“液压传动”教学中,仅有液压回路及电磁铁动作顺序表,没有电气回路,学生不能明白各种控制阀和电气控制元件之间的关系。电气―液压回路设计与仿真同时进行,可以提高学生对机电液一体化的认识和实际应用能力。

FluidSIM分为FluidSIM-H和FluidSIM-P两个软件,其中FluidSIM-H用于液压传动技术的模拟仿真与排障。本文主要是将FluidSIM-H软件的各项功能应用到“液压传动”教学各环节中。

二、FluidSIM软件在理论教学改革中的应用

1.用于演示复杂元件的图形

一些结构复杂的元件,有时教材中插入的图形是采用机械制图的图样绘制的,较为详细准确,但是有时受版面限制显示的图形太小且都是黑白色,扫描到PPT中讲解时投影到屏幕上的图形显示不清楚,导致讲解时学生听课情绪受到影响。以往教学中,授课教师为了能让学生看清元件的结构原理图,在PPT中用鼠标采用“指针选项”中的“毡尖笔”或“荧光笔”分别用不同的颜色勾画出不同零件的边界,虽然视觉效果有了一定的改进,但是手动绘制零件的边界时间长,鼠标也很难精确绘制。采用FluidSIM软件后,软件中配有复杂元件的结构原理图,不同的结构采用不同的颜色,非常清晰。具体使用方法为:在“教学”菜单栏中的“工作原理”对话框中,选择相应的元件后单击确定,即可演示相应的元件工作原理图。

此外,在仿真文件中用右键单击液压元件的职能符号后,选择“元件图片”就可以直接演示出相应元件的实物照片,使学生对液压元件有了更直观的认识。

2.动态讲解液压原理图不同阶段的回路走向

液压原理图中,当换向阀换向时进、回油路总是发生变化。以往教学中,液压原理图是静止不动的,学生分析不同阶段电磁铁得电时的油路走向出现的错误较多。在没采用该仿真软件之前,授课教师想到的解决办法是:在PPT中对扫描的液压原理图用鼠标“指针选项”中的“毡尖笔”采用红色(表示有压力的进油路)和绿色(表示回油路)绘制油路的走向。与单纯静态讲解原理图相比,这种方法能使学生理解原理图的工作过程,但其缺点是:鼠标不好控制绘制油路的走向,当不同电磁铁得电时所有油路都得重新绘制,占用课上时间较多,费时费力。

采用FluidSIM软件中的回路搭接和仿真功能,在课堂上直接演示回路中各液压元件的连接过程,连接后点击仿真按钮,软件自动检查回路连接的正确性。如果连接错误,会直接标明连接的错误和原因。如果连接正确,根据电磁铁动作顺序表,可以手动或自动选择电磁铁的得电情况,回路会动态演示出油路的走向和液压缸的动作方向与速度。油路中压力油用红色显示,回油用浅黄色显示。这种方法连接回路的速度快,连接成功后,只要选择不同的电磁铁得电,每种油路走向都能清晰地动态显示出来。例如教材中的双路油压自锁装置,油液的走向和液压缸的速度与输出力都能实时显示。[1]采用这种可控的教学方式,回路走向清晰、容易理解,学生的学习积极性明显提高。

此外,教师课上使用软件演示回路的连接、仿真过程,也是学生学习软件使用方法的过程。学生可以下载免费试用软件安装在自己的电脑上,在课后练习软件的使用方法。由于后续的液压传动实验和课程设计中都将采用该软件进行连接与设计,在理论授课时学生就练习了软件的使用方法,为后面的学习打下了良好的基础。

三、在液压传动实践教学改革中的应用

1.在液压传动实验课程中进行回路连接、仿真和检查

液压传动实验是“液压传动”课程不可缺少的实践环节,传统的实验多为验证性实验,学生独立思考的空间小,动手能力得不到有效锻炼。东北电力大学的液压传动实验采用新引进的YD-II型智能液压综合实验台,采用先进的液压元件和新颖的模块设计,构成了插接方便的系统组合,可实现机电液一体化控制实验。新设备为学生主动开发实验回路,进行探索式实验设计和实践尝试提供了必要的条件,较好地促进了学生创新意识的建立。在本教改项目中,授课教师专门为学生设计了属于设计型的实验项目,指导教师给出液压回路的工作要求,具体的回路由学生独立设计完成。考虑到学生刚刚学习“液压传动”知识,所设计的实验系统和回路往往会存在连接与原理上的错误,完全让学生直接在液压传动实验台上进行实验,可能会使实验过程具有一定的盲目性和风险性,也可能会使学生忽视对基础理论的深入理解和分析。因此,此次教改对实验内容的实现形式进行了改革,预先让学生独立在计算机上运用FluidSIM软件进行液压回路的设计、运行控制和模拟演示,在保证其原理正确且操作可行之后,学生再在实验台上进行元件的实物搭接和调试,提高了设计能力和调试速度。

通过对实验实现形式的改革,对于同一个回路设计题目,学生可以设计出不同的连接形式。例如差动回路,学生可以利用仿真软件设计两种连接形式:一是为二位三通阀控制前进方向只有差动连接的形式,二是既可差动也可正常前进的回路。此外,实验中有些数据不好测量,如液压缸的工作速度,借助仿真软件可以将速度值实时显示出来。这种实验教学模式为学生搭建了创新实验的新平台。

2.在“液压传动”课程设计中进行回路设计、仿真和原理图的图形绘制

给学生下达了设计题目后,学生通过FluidSIM软件进行设计、仿真,提高了设计的准确性,对设计选型的正确性也进行了验证。东北电力大学的课程设计内容为液压专用铣床工作台进给液压系统,工作循环:工作台快进―工作进给―工作台快退―原位停止。[2]

图1回路中三位五通电磁换向阀左位工作时,实现快进时的差动连接;当液压缸前进压下二位二通行程换向阀后,进入工进,进油速度由调速阀调节;液压缸前进到行程终点后,三位五通电磁换向阀右位工作,实现快速退回,液压源可采用变量泵,由于元件库中没有变量泵,用定量泵代替使用。考虑到“液压系统”课程设计时间仅为1周,要求学生设计出液压原理图,并进行元件的选型计算和验算,时间紧、任务重,学生也没有时间学习电气控制部分的知识,因此只要求学生采用仿真软件设计出液压原理图,用鼠标手动控制电磁铁得电的方式模拟仿真。

AutoCAD软件图形库中没有液压元件的专用职能符号,学生绘制的液压元件大小不一,错误百出且费时费力。而利用FluidSIM软件,只要液压原理图仿真成功,就可将液压原理图直接转化为图形交互文件格式DXF,并能在AutoCAD软件中打开,进一步完善绘制,节省了学生设计、绘制原理图的时间,也使后面的元件选型计算和验算时间更充足。

3.在毕业设计中设计复杂回路并进行电液系统联合仿真

有了之前各教学环节的软件使用基础,学生在毕业设计时就可以运用FluidSIM软件实现复杂液压回路的设计。FluidSIM软件还可设计与液压回路相配套的电气控制回路,实现电液联合仿真。若电气控制回路和液压回路设计完毕,可立刻进行联合仿真。如果电气回路不符合电气原理,软件会自动提示,仿真中断。[3]对电气控制感兴趣的学生还能通过自己的努力学习到该部分的知识。学生从网上下载免费的试用版软件,利用自己的计算机进行设计,并进行电气和液压的综合训练,可以提高机电液综合应用能力。

图2为毕业设计学生设计的折弯机液压系统自动控制仿真回路图。要求设计的板料折弯机实现的工作循环是:快速下降―工作下压(折弯)―快速回程―停止。设计时按下按钮开关SB1,K1继电器线圈控制电磁铁Y1得电,三位四通电磁换向阀右位工作,实现快速下降。液压缸下降行程至180mm,由行程开关S2发出讯号,使二位二通阀从常开(Q2)切换至常闭(Q1)位置,液压缸无杆腔进油路由节流阀调节流量,进入下压折弯阶段。当液压缸无杆腔压力达到压力继电器设定值后延时2s。为了达到延时的目的,设置了延时继电器KT1完成延时2秒的任务。延时结束后,K3继电器线圈控制电磁铁Y2得电,三位四通电磁换向阀左位工作,实现快速回程。

该回路的设计过程为:从元件库里调用所需的元件组成液压回路图,设置好相关元件的相应参数,如行程阀的位置、液压缸的工作参数等,检查回路的正确性;依据行程阀电磁铁的动作顺序设计控制系统,并在已建立的液压系统中绘出电气原理图;在仿真图中设置元件列表和状态图。对需要时时显示工作状态的元件,用鼠标单击左键选中该元件后直接从液压原理图中拖拽到状态图中,就能将其列入状态图中;启动仿真按钮,实现实时仿真。依据液压系统的工作原理模拟其整个工作过程并仔细观察在整个仿真过程中液压缸的运行情况、行程阀以及电磁铁的动作、进回油路油液的流动情况等。

通过上述过程的训练,学生可进行多学科知识的学习和融合,提高了学生的综合能力,为学生进入实际工作岗位打下了坚实的基础。

四、结论

在连续两届的“液压传动”课程教学中,授课教师都将FluidSIM软件引入到“液压传动”教学的每个环节。实施教改后,取得了良好的教学效果,使师生能在课上、课下都产生良好的互动,学生的探索欲显著增强;从基本元件认识、基本回路连接到复杂回路联动,每个环节都能让学生运用仿真软件得到反复练习,提高了学生的动手能力,极大地激发了学生的学习兴趣;有效地培养了学生的创新意识,学生的分析能力和创造力有了明显提高;授课教师的业务水平也有了提高,达到了教改项目的预期效果。

参考文献:

[1]丁又青,周小鹏.液压传动与控制[M].重庆:重庆大学出版社,

2008.

第6篇:液压传动课件范文

关键词:FluidSIM;液压与气压传动;多媒体教学;仿真

前言

《液压与气压传动》课程是机械类专业一门重要的专业基础课,但是液压与气压传动元件结构复杂,系统过程抽象,在教学中如何让静止、抽象的内容转变为主动形象的知识,加深学生对内容的理解和掌握,一直是这门课程教学的难题之一。以往的教学主要采用粉笔加挂图的方式,随着计算机技术应用于教学中,老师们逐渐开始用多媒体课件及图片和影像的方式来展现液压元件和液压回路的工作过程。这些方式在一定程度上提高了学生的学习兴趣,但是这些多媒体课件都是老师在上课前预先做好的,在课堂上学生是被动的接受,能不能采用一种更主动的方式,让老师和学生共同参与设计并仿真一些回路呢?笔者应用Festo公司的FluidSIM软件进行回路设计与仿真教学,提高了学生的学习兴趣和学习效果。

1 FuidSIM软件介绍

FluidSIM软件是由德国Festo公司 Didactic 教学部门和Paderborn大学联合开发,是专门用于液压与气压传动的教学软件,FuidSIM软件分两个软件,其中FluidSIM-H用于液压传动教学,而FluidSIM-P用于气压传动教学。

FluidSIM软件的主要特征是:

(1)CAD功能和仿真功能紧密联系在一起。FluidSIM软件符合DIN电气—液压(气压)回路图绘制标准,CAD功能是专门针对流体而专门设计的,例如在绘图过程中,FluidSIM软件将检查各元件之间的连接是否可行。最重要的是可对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真,并有元件的状态图显示,这样就使回路图绘制和相应液压(气压)系统仿真相一致,从而能够在设计完回路后,验证设计的正确性,并演示回路的动作过程。

(2)系统学习的概念。FluidSIM软件可用于自学和教学。液压(气压)元件可以通过文本说明、图形以及介绍其工作原理的动画来描述;各种练习和教学影片则讲授了重要回路和液压(气压)元件的使用方法。

(3)可设计和液压气动回路相配套的电气控制回路。弥补了以前液压与气压教学中,学生只见液压(气压)回路不见电气回路,从而不明白各种开关和阀门动作过程的弊病。电气-液压(气压)回路设计与仿真同时进行,可以提高学生对电气动、电液压的认识和实际应用能力。

FluidSIM软件用户界面直观,采用类似画图软件似的图形操作界面,拖拉图标进行设计,面向对象设置参数,易于学习,用户可以很快地学会绘制电气—液压(气压)回路图,并对其进行仿真。

2 FuidSIM软件在液压与气压传动课程多媒体教学中的应用

2.1 设计和仿真液压(气压)回路

由于FluidSIM-H和 FluidSIM-P用户界面完全一致,操作类似,因此以FluidSIM-H软件为例来介绍。先看一下它的主界面,如图1所示。

图1 FluidSIM-H软件主界面

我们可以看到界面非常直观,元件库在左半部分,设计界面在右半部分,我们可以直接用鼠标从左边的元件库中拖拉液压元件放在右边的设计区进行设计,回路可以课前设计,也可在课堂上现场设计。界面上已经设计了一个液压回路,图中黑色线条为油管,主要液压元件为溢流阀(设计工作压力为5Mpa)、手动三位四通换向阀、卸荷阀(设计工作压力2Mpa)、单作用液压缸、液压源(额定流量2l/min)和三个压力表,在设计的回路图旁边有一个状态图,显示单作用缸和卸荷阀的状态,那么我们现在点击界面上部的黑色三角型仿真按钮进行仿真,并用鼠标点动换向阀到左位,回路仿真过程中动态截屏如图2。

图2 液压回路仿真图

从图中我们看到,深红色的线条为压力油,浅褐色线条为常压油,手动换向阀在左位,液压源压力超过卸荷阀的工作压力2Mpa,卸荷阀打开,液压油流入液压缸的左腔,液压缸的活塞杆目前已经运动到缸的最右端,速度为零,此时溢流阀也已经打开实现溢流定压,三个压力表显示的压力分别为:进油腔压力5Mpa,回油腔压力0Mpa,液压源压力和溢流阀进口压力5Mpa。在回路右边的单双作用缸和换向阀的状态图中已经清晰的显示出单作用缸的工作行程和时间的关系,换向阀阀位和时间的关系。

我们可以在任何过程中,暂停仿真过程,查看各个元件的状态和参数,如鼠标右键点击液压源和溢流阀符号,在右键菜单中选择“属性”,则显示对应元件当前的压力和流量参数,显示如图3,可看出液压源的流量全部流入溢流阀,液压源的压力由溢流阀调定。

液压源

溢流阀

图3 液压元件工作参数

通过这个回路的运动仿真和元件状态的实时显示,能够清晰的反映各元件在回路的各个运动阶段的工作过程,加深学生对元件和回路原理的理解。

2.2 系统的补充液压知识

软件本身自带和液压传动有关的元件说明、插图、图片和影像,如我们右键点击上图的三位五通换向阀,在右键菜单中选择“图片”,则可显示此元件的图片,如图4;在右键菜单中选择“插图”,则显示此元件的插图,如图5;在右键菜单中选择“元件说明”,则显示此元件的技术说明,如图6。

此软件有配套的教学录像光碟,点击“教学”菜单选择“教学影片”,就可在讲课过程中播放配有中文讲解的教学录像,如图7。这样可以让学生在学习回路设计的基础上,进一步系统的学习液压传动的基础知识。

图4 液压元件图片

图5 液压元件插图

图6 液压元件说明

图7 液压教学影片

2.3

设计电气控制回路

FuidSIM-H软件有丰富的电控元件供选择,如:24V电源正负极、各种主令开关、接近开关、继电器线圈、各种触点等,能够设计和液压传动回路配套的电气控制回路,并能同时进行电气和液压的回路仿真。

笔者设计了一个电控的双作用液压缸往复动作回路,仿真图如图7所示。

图7电气—液压回路仿真图

笔者设计了两个点动开关SA1和SA2,由它们控制两个继电器KA1和KA2,通过继电器KA1和KA2的常开触点来控制电磁阀Y1和Y2的通断,进而控制电磁换向阀的阀位,使气路转换,实现液压缸活塞杆的前伸和回缩。若电气控制回路和液压回路设计完毕,可立刻进行联合仿真。如果电气回路不符合电气原理,软件会自动提示,仿真中断。笔者在给那些需要加强电子液压和电子气动知识的专业的学生(如:机电一体化技术专业和数控技术专业)讲课时,设计回路前先给学生补充电控的知识,或者在课堂和习题课上现场设计电气和液压回路,或者从网上下载免费的试用版软件,让学生复制回去在宿舍中利用自己的计算机进行设计,使学生进行电气和液压的综合训练,提高学生机电液综合应用能力。

以上的软件功能介绍都以FuidSIM-H软件的应用为例,实际上FuidSIM-P气压传动教学软件的功能和FuidSIM-H软件功能完全类似,不再详述。

3 结论

在连续三届学生的液压与气压传动理论教学中,尝试使用FuidSIM软件辅助教学。在指导液压回路课程设计时,用电脑演示各个学生的设计结果,现场分析优劣,对学生的思路有很大启发。

从学院网络教学平台上2004级、2005级学生对液压与气压传动教学评价中,可以看到大部分学生都认为采用FuidSIM软件教学直观生动,教学内容易接受,学习效果好。

参考文献

[1] 左健民. 液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2000.

第7篇:液压传动课件范文

关键词 教学改革 液压传动 教学方法 教学模式

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.10.066

A Research on Diversification of Teaching Method

about Hydraulic Transmission

LUO Yanjie, ZHOU Jing, CHEN Sa

(University of Shanghai for Science & Technology, Shanghai 200093)

Abstract The aim of this paper is to analyze the teaching methods in professional course hydraulic transmission, according to the current development characteristics of hydraulic technology and considering the teaching conditions in colleges and universities, we proposed a new idea about the combination of a variety of teaching method, which focus on the integration of theory and practice, to improve the teaching quality, cultivate the students' interest and provide some example for other professional courses.

Key words teaching reform; hydraulic transmission; teaching methods; teaching model

液压传动作为机械类专业的一门重要的专业基础课,已经成为高等院校机械类学科的专业必修课。由于液压系统具有出力大、重量轻、响应快、寿命长等优点,液压技术在工程技术领域应用越来越广泛,无论是航空航天、还是生产加工等各个方面,液压系统都发挥着重要作用,因此,教好液压传动这门课是教师的职责所在。液压传动课程内容涉及流体力学,机械结构、自动控制理论等多学科的知识,是一门综合性极强的工程技术课程,无论对授课教师教学,还是学生学习,都具有一定的难度;再者,液压技术近年来突飞猛进地发展,各种新结构的液压元件也不断开发出来,先进的液压元件多为集机、电、液为一体,结构更加复杂,由此可见,传统的教学模式已经不适应新时期液压传动的教学要求,探索液压传动教学模式多样化已经势在必行。

本文在尊重传统教学方式的基础上,提出教学模式多样化的思路,在学校教学条件力所能及的基础上,既重视传统课堂教学,又重视实验教学,还需利用现代化信息的即时性,开发合适的多媒体课件,虚拟实验,并且要求学生走出去,到现场看实物,同时,请经验丰富的企业专家授课等。采用这些教学模式,保证学生在学完液压传动这门课程后能够完全掌握液压技术。

1 多媒体教学提高课堂学习质量

课堂是传授知识的主要场所,无论教学方式如何改革,课堂教学一定占有最重要的地位。在传统教学中,由于教学条件的限制,老师仅能借助黑板、板书、挂图、教具等工具教授知识,这就对老师的板书水平提出很高的要求,同时,老师的板书时间过长,也影响了上课内容的扩展。液压传动课程有其自身的特点,课程中涉及许多机械机构、工作原理图,系统回路图、电气控制等,上课老师无法在黑板上完整表示出来,并且学生也很难仅根据教材及挂图进行理解。随着多媒体技术的发展,更多的课堂教学可以借助于多媒体方式,这是一个了不起的进步。通过多媒体技术,就可以将教材中的工作原理图及回路图等直接展现在黑板上,便于教师讲解。借助动画技术,液压机构之间的相对运动也能完整展现出来。例如,在液压元件中 ,轴向柱塞泵是其中比较复杂的液压元件,其工作原理是电机带动泵轴旋转,通过斜盘将旋转运动转换为柱塞在缸筒中的直线往复运动,通过配油盘配油。由于轴向柱塞泵结构复杂,仅凭借教材、教具等无法清楚地表达其工作原理,而利用多媒体技术,通过动画、图片、文字等形式,可以在课堂上完整地说明轴向柱塞泵的工作原理。实践证明,采用多媒体教学,可以极大地提高课堂教学效率和教学质量,并能激发学生的学习兴趣。

2 重视实验教学,开发虚拟实验

液压传动作为专业课,其与工程实际密切联系。在液压传动教学过程中,一定要重视理论联系实际,实验课是不容忽视的教学环节。目前,各高校在液压传动的教学过程中,过多注重理论教学,实验课程学时基本不及整个课程学时的百分之十,这也导致学生掌握的内容脱离实际。因此必须做到以下几个方面。

2.1 实验课与理论教学同步

由于实验室实验教学的特殊性,只有当理论教学进行一个阶段后,才开始要求学生做实验,一般各门实验课都集中在学期的下半阶段进行,对实验室教学形成较大的压力,这就要求实验室在实验安排上要与理论教学课程同步,一定要建立规范的教学大纲,同时,教学老师一定要与实验课指导老师多沟通,针对每一个实验的内容要把好关,并对课本知识进行适当的拓展,使学生更好地理解课本知识。

2.2 在实验中鼓励学生

动手操作实验课原则上是通过学生的亲手操作,更好地理解课本的基础知识。但是由于大多数实验室的规模不够,不可能保证每个同学能够亲手操作设备。这就要求实验室老师延长工作时间,保证学生的实验课质量。在实验课中,鼓励学生多参与,学生通过泵特性实验,了解液压泵的特性;通过液压元件的拆装实验,对液压元件有更加感性的认识;通过回路实验,更好地理解负载与压力的关系。

2.3 建立虚拟实验

实验室的资源是有限的,实验学时也是有限的,并不能完全满足教学要求。由于计算机技术的发展,利用软件开发虚拟实验已经成为可能,所以一定要大力开发虚拟实验,将许多实验室无法完成的实验,通过计算机模拟完成。例如溢流阀的动态特性,仅靠公式推导并不容易理解,如果利用软件开发一溢流阀动态特性展示软件,利用多媒体效果,就可以完美地展现溢流阀的动态特性,以此方法可以做任何一个液压元件的动态实验,这种低成本的实验方式值得大力推广。

2.4 规范实验报告的完成

由于实验课时占整个教学课时的比重较小,所以学生历来不重视实验课,对待实验报告的撰写也不够认真,这就要求授课老师和实验指导老师认真引导,多提问题,促使学生在实验课中动手操作的同时,开动脑筋,多观察,多思考,认真完成实验。实验过程中,教师可以随堂即兴提问一些有启发性的问题,有助于学生液压知识的拓展。最后,对实验报告的写法要制定规范,养成学生文本撰写的好习惯。

3 走出去请进来

液压技术突飞猛进的发展,各种液压元件及系统层出不穷,这就要求液压传动教学也能够与时俱进,但是,在高等教育中,一方面,教材的滞后性是不可避免的,另一方面,教材的容量也是有限的,为了使学生更好地掌握先进的液压技术,因此要创造条件并鼓励学生走出去。现在,各种工业技术方面的展览会都有大量与液压技术有关的机械设备,是最好的学习现场,因此,任课教师要多提供相关展览会的信息,鼓励学生到展览会看一看,了解液压技术最新的动态。如果有条件,组织学生去工厂参观,也是一种很好的学习方式。学校还应该聘请专业的企业工程师到学校来进行讲座,使学生在完成教学大纲的要求之外,更多地掌握液压技术在生产实际当中的应用。例如,在生产实际中,插装阀由于具有结构简单、安装方便、动作灵敏等优点,已经广泛地应用于各种液压设备上,但是在教材中由于篇幅的限制,基本寥寥数语带过,企业工程师具有丰富的现场工作经验,能够更好地讲授插装阀的应用实例。

4 结束语

本文针对液压传动课程的教学特点,提出教学方式多模式有机结合的观点,并重点强调理论与实际相结合的必要性,并在教学实践加以运用,使学生学习本课程的兴趣增加,对液压技术在工业技术领域中的应用理解进一步加深,为后续的就业打下坚实的基础。

参考文献

[1] 郭温,周小勇等.液压与气动技术课程教学改革探索.西安航空学院学报,2015(5):86-88.

[2] 林添良,任好玲等.液压传动课程教学改革的思考与探讨.教育教学论坛,2015(2):85-86.

[3] 陈运贵.工科类专业工程实践能力的培养与实践教学改革.实验实践教学,2014(29):57-58.

[4] 李红双,孙岩,何雯.转型期工科类专业课程教学改革研究:科技创新导报,2015(15):107-108.

第8篇:液压传动课件范文

误区一:违背高职教学规律,难以实现知识的必需与够用。

目前,本课程已出版了不少高职高专教材,但实际教学中还没有走出本科课程压缩这个“怪圈”,没有较好地遵循高职教学规律,难以实现知识的必需与够用。因为高等职业教育的两个本质特征是“高”与职。“高”,决定了它必须以一定的现代科学技术、文化和管理知识为基础,着重进行高智力含量的职业技术教育,要求毕业生能够掌握熟练的、高智力含量的应用技术和职业技能并具有一定的对未来职业技术变化的适应性:“职”,则决定了它主要强调应用技术和职业技能的实用性和针对性,专业知识注重综合性并紧紧围绕生产、建设和服务第一线职业岗位(群)的实际需要。因此高职教学应注重教学内容的“精、实、新”。“精”就是不刻意追求学科系统的完整性,而是提取和精练与生产实际紧密相关的主要内容。即不追求理论知识的系统性、完整性,而强调知识的必需、够用和实用,以此为标准在对课程内容进行精简整合时,应删去大量的公式推导与验证性实验,加强结论性知识的应用。比如流体力学,对于一切公式计算皆可删除,而只保留公式中各参数之间的关系以及实际应用;又如对于各种元件或回路的学习,只需进行定性分析,而不必进行定量计算。再如气动知识,不必象讲授液压传动一样花费大量的课时,只需重点讲授二者不同之处,而将其它气动知识留给学生,给予一定的自学空间:“实”就是讲究技术的适用,技能的实用,满足职业岗位的实际需要,适应技术发展。它有两层含义,一是将教学内容中的实用知识结合生产实践讲透讲话,二是善于挖掘实践经验。比如液压油,实用的知识点比较多,象液压油的粘性、性能要求、污染及其控制等都非常实用,但对液压油的质量、粘性、污染的鉴定方法和标准介绍的就很少,有些教材中甚至就没有,这些知识不妨从卖油商人、一线工人处收集整理,将会是非常丰富的实践经验,是在任何教材中都查阅不到的。再如各种元件、回路的故障分析,纯粹的理论讲解会显得索然无味,但如果将液压元件、回路的故障在实验教学时设置给学生,教师通过分析让学生自己查找并排除,教学效果将会截然不同:“新”就是注重本课程以及与专业相关的新技术、新工艺、新装备、新方法,用已学知识与之联系、分析和应用,并引导学生在此基础上进行技术开发与创新。一般来说,教材的编写相对于科技发展与应用往往有很大程度的滞后现象,即使是本年度出版的最新教材也不例外,所以专业课教师在工作之余应广泛涉猎科技新知识、参观专业新工艺、学习加工新方法、研究生产新装备,并结合专业实际需要与当地经济发展情况有选择性地进行筛选,适时地补充到教学内容中,为开拓学生视野,增强学生的工作适应能力打下坚实的基础。

误区二:混淆液压与液力传动,难队灵活处理生产故障

实际工作中发现很多高职毕业生往往将液压传动与液力传动混为一谈,不知道一般液压设备与液力偶合器或液力变矩器的本质区别,难以灵活处理生产故障。实际上二者都属于液体传动,液体传动是指用液体作为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。按工作原理不同,有液压传动和液力传动两大类型。

原理区别:液压传动是利用密闭工作容积内液体的压力能来传递动力和运动的,即利用液体静压传动原理来实现;液力传动是利用液体流动时的动能变化来传递动力和运动的,即把液体的动能转变为机械能,也称为动力式液体传动或动液传动。

能量转换区别:二者工作中都必须经过两次能量转换,液压传动是机械能一压力能和压力能一机械能;油液必须在密闭容器(或密闭系统)内传递,而且必须有密闭容积的变化;力的传递遵循帕斯卡原理,运动(速度和位移)的传递遵循密闭工作容积变化相等的原则。液力传动是机械能一动能和动能一机械能;它是在非密闭状态下利用液体流动时的动能变化工作的。

元件组成区别:液压传动系统主要由动力元件(液压泵)、执行元件(液压缸和液压马达)、控制元件(液压阀)、辅助元件(油箱、油管等)、工作介质组成。动力元件将机械能转变为油液的压力能,经过系统管路而到达执行元件,再由执行元件将油液的压力能转变为带动机器工作部分运动的机械能。而液力传动实际上是由一个离心泵和一个涡轮组成的传动系统。其基本形式有液力偶合器与液力变矩器,以液体为传动介质,利用液体在主动元件泵轮和从动元件涡轮间循环流动时动能的变化来传递动力。液力偶合器能够传递转矩,而不能改变转矩的大小,其作用在某些方面与离合器相类似。液力变矩器除了具有液力偶合器的功能外,还可以在一定范围内无级变速。

应用及传动特点区别:液压传动应用非常广泛,包括工业机械、行走机械、航空航天、船舰及海洋开发工程等,其传动装置与机械装置相比较:操作方便、省力,系统结构空间的自由度大,易于实现自动化。与电气控制相配合,可方便地实现复杂的程序动作和远程控制:传递运动均匀平稳,反应速度快,冲击小,能高速启动、制动和换向,易于实现过载保护,控制元件标准化、系列化和通用化程度高,但不能严格控制传动比,传动效率低,反应速度慢;不能微型化,不适于遥控,系统安装麻烦:温度要求高,控制元件制造精度高,成本高以及故障不易诊断等。液力传动装置通常是与内燃机或电动机连用的。其特点是:能够保证机器的工作稳定,防止过载当外载荷增大时,能自动降速和提高牵引力。当外载荷大到无法克服时,机器停止工作,而发动机仍可在稳定的转速下继续旋转,不致于熄火;起动安全,无级调速,操作简便装有液力传动装置的机器,可以负载起动而不用离合器;能提高设备寿命液力传动以液体为工作介质,能够吸收并减少来自发动机和外载荷的振动与;中击:能提高的设备的运行性能装有液力传动装置的设备,可在任意小的速度下运行,但液力传动系统的效率要比机械传动系统低。为了使液力传动能正常工作,需要设置冷却补偿系统,因而使结构复杂,体积和重量大,成本高。由此,教师一定要使学生明白二者的区别

与联系,以备工作中能够灵活处理液体传动设备出现的问题。

误区三:只重视各门课程的单独学习,难以整合专业知识与投能

教学中发现,不少学生只重视各门课程的单独学习与掌握,而忽视专业知识与技能的整合与交融。由于一个专业或一个岗位(群)对应一定的课程体系,各门课程都从不问的角度支撑专业知识、能力、素质与技能,仅靠掌握各部分知识而不进行整合与贯通,不可能灵活解决生产中各种难题,因此对于高职教学,专业基础课及专业课的学习不求系统与完整,只求够用为原则,怎么才算是够用?如何进行融会贯通?这是很难做好的。因为每一门课程都有一定的教学任务与学时安排,从教师角度来讲,只要把这门课程的主要知识传授给学生,完成教学任务即可;从学生角度来说,按照老师的要求去做,努力学习考出好成绩就行。长此下去的教学效果是学生只会学习,不会做事,毕业之后的工作适应能力必然会较差。

根据上述分析,教学中不妨采取下述方法途径来把握够用度与进行知识的融会贯通:由于任何一门课程都有自身的研究重点和明确的教学任务与目的,也存在与其它课程知识间的必然联系,所以以此为切入点,首先从课程知识间的必然联系去把握和贯通,比如液压与气压传动知识与机械制图知识之间的关系,如果没有一定的识图能力,那末液压元件的原理图、结构图就难以完全理解,特别是比较复杂的装配图(如轴向柱塞泵)就更难掌握。其次从专业培养目标整合专业知识与技能,如机电一体化技术专业,机械制图是作为一种技术语言研究对机器设备结构原理的表达与交流,机械基础与液压与气压传动研究机器运动与动力的传递,金属材料与热处理研究材料的力学性能,公差与配合、机械制造工艺学与数控加工研究机器零件在加工过程中精度的控制,设备安装与维修研究机器装配精度的控制和使用维护与保养,液压与气压传动、电子控制技术、机械自动化控制与PLC编程等研究机器设备的自动化控制等,在对各门课程专业知识与技能灵活掌握的基础上进行有机整合与融会贯通,才能构建一台机电设备的完整知识体系,专业培养目标才能以此为支撑得以实现。因此,课堂上教师不但要针对不同教学内容及时与其它课程知识进行联系与整合,而且还要教给学生课下怎么去做,如何与实际相联系,决不能把学生变成学习的机器,而是要把知识学活学透,提升学生毕业后的适应能力与可持续发展能力。

误区四:缺乏实践案例教学,难以培养字生的创新意识

一般液压与气压传动教学中,教师仅限于将书本上的理论知识传授给学生,而不注重联系生产实际,缺少实际案例,教学内容显得空洞无味,而学生到了生产现场又不知道如何将理论知识应用于生产实践中去。因此,教师必须经常深入生产现场,主动搜集生产素材,加以分类整理,适时恰当地充实到教学内容中,使课堂教学既生动有趣又密切联系实际,再加以正确合理的分析与总结,使学生掌握理论联系实际的方法。比如液控单向阀结构与原理的讲授,学生虽然知道它既具有普通单向阀的功能,又具有在控制油口通入压力油时能实现反向接通的功能。但是,一般学生是仅仅限于知道而不会应用,因为学生脑子里就根本没有形成一个如何应用的概念,但是如果给学生讲一个利用两个液控单向阀并联组成液压锁来控制一个液压缸锁紧的实例,通过该液压缸工作时锁紧与否以及维修时其拆卸的难易程度来体现液控单向阀的应用,学生对知识掌握的灵活性就明显不同,而且也学会了如何联系实际。其它液压元件及回路的教学也是如此,比如某一同步回路出现故障,教师可以从故障表面现象应用已学液压知识一步步进行分析,最后得出产生此类故障的原因,解决办法及预防措施,并且为使课堂教学更加直观生动,教师可以采用现代化教学手段,放映生产现场录像。长期坚持,学生在生产实际中自然就学会了应用理论知识的方法,创新意识也就在日常教学中得到很好的培养。因此,课堂教学中适时插入恰当的生产现场录像即案例教学将会是今后高职液压与气压传动教学的努力方向。实践教学案例的收集可通过以下三个途径来收集 一是专业课教师经常与企业技术人员(往届毕业生或校外实习基地技术人员)相联系,让他们帮忙收集生产素材;二是充分发挥毕业生顶岗实习的便利条件;三是教师利用节假日到企业进行社会实践,在学习实践经验的同时进行收集。

第9篇:液压传动课件范文

【关键词】:液压与气压传动,教学改革,探索,实践

液压传动技术是二十世纪四十年展起来的一门新型传动技术,它的出现大大地促进了机械行业的自动化,随着以信息技术为代表的高新技术与机械行业相结合,液压技术得到了迅速发展。机械、电子、液压、计算机等技术集成的机电液一体化技术,使机械设计和制造的模式发生了深刻的变革,液压传动的应用程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。

1 发挥集体优势,提高整体授课水平

为了提高授课教师的整体授课水平,首先成立《液压与气压传动》课程组,课程组是实施该门课程教学研究和教学改革的稳定群体,其任务是制定课程的教学大纲、教学内容和组织教学研究活动,讨论课程的教学方法,改造和建设实验教学设施,加强课程建设等。课程组坚持听课制度,教师之间互相听课、互相交流;采取传帮带,老教师对年轻教师言传身教,实行年轻教师培养的导师负责制。几年来的教学实践证明,成立课程组对于加强教师队伍建设、教材建设和实验室建设;加速教学改革、提高课堂教学质量都起着至关重要的作用。课程组的任课教师相对稳定,形成一支知识结构、年龄结构比较合理的教学梯队,每位教师都有锲而不舍的进取精神和强烈的责任感。

课程组首先根据学时要求确定合理的教学大纲,然后对教学内容和教学对象进行分析,确定课程的教学重点,通过群体集思广益优势,拟定课程的最佳教学内容,优化的教学内容不仅有系统、有重点,更具备适宜的深度和广度,富于启发性,有利于培养学生的创造思维能力。同时集中各位教师在教学方法上的长处和特点,结合各章节具体情况,采取注重学生能力培养、促进创新意识的“启发式”教学方法,在授课中以实际问题为引线,引导学生积极展开思维,使学生与教师思维同步运动,产生思维的共鸣,充分调动学生学习的积极性和主动性。对于一些有思考价值的结论不是急于托出,而是尽可能地启发学生,创设思考的环境。几年来,课程组的每位教师不但积极参加教学活动,而且注重科学研究和理论水平的提高,并及时把教学研究科研中的最新成果引入到教学环节中来,让学生对所学课程在现代生产中的实际应用情况多作了解,以培养学生的创造性思维能力,形成了全方位优化的教学方法,提高了该课程的整体授课水平。

2 采用多媒体手段提高课堂教学效果,

加强学生能力的培养具体包括以下几方面内容:

1) 改革教学方法,提高课堂质量。在学时压缩的情况下,坚持“必须、够用”的原则,做到内容简练、重点突出、层次清楚。为了提高课堂教学质量、扩大学生的知识面,需利用图文并茂、生动逼真的教学环境,把不同教学内容按教学目标的要求组成一个有机的整体,极大地增加了授课的信息量,使教学过程的辅助时间大大缩短,提高了课堂教学效率和教学质量,较好地解决了学时减少、教学内容增加的矛盾。

2) 采用实物及实物录像解决课堂教学难点。液压元件结构组成及工作原理是本课程的重点和难点之一,掌握这部分内容是阅读和设计液压回路及液压系统的基础。但是由于学生缺乏实践经验,对复杂元件的结构很难弄懂,其工作原理也不容易理解。针对这种情况,为了化难为易,一方面录制了“液压元件结构与组成”实物录像片,将典型的液压元件逐一解剖分析,真实、直观地展示了液压元件的结构组成,学生观看后,很容易就掌握了液压元件的结构组成;另一方面,利用多媒体课件对各种液压元件的结构形状、组成和工作原理进行三维动画仿真演示,增加了立体感和真实感,从而使学生对液压元件工作原理的理解变得深刻,有效地解决了教学难点,也提高了学生的学习兴趣。

3) 采用形象化的教学手段对基本回路和典型系统进行仿真演示,改善课堂教学效果。

《液压与气压传动》课的另一个特点是液压基本回路图和液压系统图较多,且液压基本回路及典型液压传动系统的工作原理是本门课要求学生掌握的重点内容之一。为了调动学生学习的积极性和主动性,让学生更好地理解和掌握基本回路和典型系统,制作了“液压与气压传动cai"课件,通过二维动画仿真技术,用丰富的色彩、形象的图像和运动的画面,将液压回路及液压传动系统的工作过程逼真地演示出来,枯燥的黑白图片被赋予活力。根据专业不同而选择不同的典型回路进行演示,极大地调动了学生的学习兴趣,有效地改善了课堂教学效果。

3 加强实验教学,提高学生的创新能力

《液压与气压传动》课程实验的目的在于使学生掌握基本的实验方法和实验技能,加深理解和巩固课堂讲授的理论知识,培养理论联系实际的工作作风,使学生对液压传动系统中常见的元件的内部结构、工作原理等有一个更加深刻的理解和认识,并能自行连接液压基本回路。为了使实验更贴合教学实际,完成既定的教学任务,自行设计制造液压传动综合实验台,并编写与之配套的实验指导书。通过液压传动实验,使学生初步具备对液压元件、液压回路的组装和测试的综合能力、正确处理实验数据和分析实验结果的能力、运用所学的理论知识解决实际问题的能力,提高学生的综合素质,为今后在工程实际中设计性能优良的液压传动系统打下坚实的基础。为此鼓励学生自己设计回路进行实验,以锻炼学生的动手能力,注重培养学生的独立实验能力和创新能力。除此之外,有些章节的课堂教学可以直接搬进实验室,淡化教室和实验室界限,使传授知识和训练能力融为一体,这种将课堂教学和实验教学相结合的方法深受学生欢迎。

4 强化训练,科学考评

本课程可以改变传统的课程考核方式,取消闭卷笔试考试,采取理论与实际相结合的考试方式,即学生自己设计一套液压传动系统,绘出工作原理图,然后在实验室自己选择调整液压元件,实现系统规定的动作。根据系统设计的复杂程度和演示效果进行评分,再结合平时作业和平时实验报告最终评定成绩。

通过有目的、有针对性的考核和检测活动,一方面考查学生的学习状况,督促和引导学生认真学习,巩固所学知识;另一方面,通过对学生学习结果的评价,可以检查和反映教师的教学效果。因此,考试的目的是通过对“教”与“学”的双向检测,帮助学生、教师和教学管理人员发现课程教学中存在的问题,进而改进课程教学,不断提高教育质量。为了实现这一目的,实行教考分离是行之有效的措施。然而要实现教考分离,建设试题库并使用试题库进行考试是非常必要的。

试题库既能为课程教学改革服务,使考试科学化、规范化,减轻教师的工作强度,又有利于监控教学质量,是加强教学管理工作的重要手段之一。液压与气压传动课程面广量大,通常在机械类专业及其它相关学科专业每届都有十几个班级开设该门课程,通常考试时都是各任课教师各自出题,难免具有片面性,而且题目保密性差,各班成绩也不具有可比性。我院从2007 年开始使用课程组自行开发试题库,与传统的任课教师经验命题、手工组卷的考试方法相比,使用试题库出题,在教学管理上能做到保密、高效和灵活地编制出所需要的试卷,有利于教考分离,能够对教学内容和质量进行全面、公正、客观的测评,编制出难度系数可预控、性能相对稳定一致的试卷,有利于按事先指定要求控制考核的内容范围,根据不同的专业要求和教学学时合理命题,能够比较客观地考察学生对本门课的掌握程度,这对强化训练和培养不同层次学生的能力起到了积极的作用。通过几年的教学改革与实践,使教学质量有了明显提高,取得了显著的教学效果。从毕业设计中可以看出,学生能正确而又熟练地运用液压知识解决设计中的实际问题,体现出较扎实的理论功底。

5 结束语

通过对教学内容、教学方法的改革,培养了学生的动手能力,独立思考问题的能力,分析问题和解决问题的能力,理论与实践相联系的能力和创新能力,教学质量有了明显提高,取得了显著的教学效果,达到了培养应用型、技能型人才的既定目标。

参考文献: