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現(xiàn)今，由于工業(yè)自動(dòng)化以及FMS的發(fā)展，液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，已經(jīng)逐步發(fā)展為包括傳動(dòng)、控制和檢測(cè)在內(nèi)的一門(mén)完整的自動(dòng)化技術(shù)。但是，有調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)高職院校所使用的液壓與氣動(dòng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)性能較為單一，并且實(shí)驗(yàn)設(shè)備也多以傳統(tǒng)的繼電接觸式控制方式實(shí)現(xiàn)機(jī)電液氣的一體化的控制，這很顯然已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的需要，也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)新的技術(shù)。與此同時(shí)，也是為了適應(yīng)我校建設(shè)專(zhuān)業(yè)—機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的需要，圍繞高職人才能力培養(yǎng)目標(biāo)，改革創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，整合實(shí)踐教學(xué)資源，提高實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)技術(shù)裝備水平，加大實(shí)踐教學(xué)比重。
因此，基于將液壓與氣動(dòng)技術(shù)同先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)集于性一體，其實(shí)用性和綜合性會(huì)大大提高。通過(guò)我院專(zhuān)業(yè)教師經(jīng)過(guò)專(zhuān)項(xiàng)研究并開(kāi)發(fā)出十臺(tái)功能全面的工業(yè)型的液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)。同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生參與設(shè)計(jì)、加工制造與安裝調(diào)試，從而充分挖掘了學(xué)生的潛力，也鍛煉了教師的生產(chǎn)實(shí)踐能力。該實(shí)訓(xùn)臺(tái)滿(mǎn)足了教學(xué)過(guò)程的教、學(xué)、做一體化要求，能夠進(jìn)行更接近生產(chǎn)實(shí)際的實(shí)踐活動(dòng)，不僅能夠有效提升高校的教學(xué)質(zhì)量，還有利于高校人才技能的提升和完善。
1、實(shí)訓(xùn)臺(tái)的設(shè)計(jì)
1.1 結(jié)構(gòu)和功能
本液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)由鐵制主體與鋁合金面板等構(gòu)成，工作臺(tái)尺寸：長(zhǎng)×寬×高=1500mm×1050mm×1450mm（其重量約300kg）。實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用正反兩面臺(tái)設(shè)計(jì)，電氣控制系統(tǒng)為右置式，符合操作者生理規(guī)律。實(shí)訓(xùn)臺(tái)的正面（如圖1 所示）進(jìn)行氣動(dòng)綜合實(shí)訓(xùn)操作，反面（如圖2 所示）可以進(jìn)行液壓綜合實(shí)訓(xùn)操作。正反面實(shí)現(xiàn)了各自獨(dú)立的控制，并且每面都分別配有PLC 和繼電器兩種控制，互不干擾，并采用24V電壓安全供電。實(shí)訓(xùn)臺(tái)外形美觀(guān)，結(jié)實(shí)耐用，元件布置合理，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。
實(shí)訓(xùn)臺(tái)液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)采用先進(jìn)的模塊化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，維護(hù)簡(jiǎn)單并且要求所有的元器件都必須采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)件，如此能夠簡(jiǎn)化實(shí)訓(xùn)操作，使實(shí)訓(xùn)操作更具可行性。液壓泵站采用一臺(tái)定量葉片泵；氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)的氣源采用無(wú)油靜音空氣壓縮機(jī)。
此外，該實(shí)訓(xùn)裝置，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)型實(shí)訓(xùn)的轉(zhuǎn)化。學(xué)生能夠在鋁合金面板上自行變更設(shè)計(jì)、搭接多種形式的實(shí)訓(xùn)回路，如此將大大激發(fā)學(xué)生實(shí)訓(xùn)的積極性和主動(dòng)性，實(shí)訓(xùn)效果事半功倍。
1.2 控制系統(tǒng)
實(shí)訓(xùn)臺(tái)控制系統(tǒng)主要由強(qiáng)電控制系統(tǒng)和弱電控制系統(tǒng)組成。實(shí)訓(xùn)臺(tái)的鋁合金面板內(nèi)部為強(qiáng)電控制部分；在鋁合金面板的右上部是弱電控制部分，主要為可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)。這里選用日本三菱FX2N-48MR系列PLC，它是高性能整體式結(jié)構(gòu)的PLC，其輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)各有二十四個(gè)，能夠與PC微機(jī)通信實(shí)現(xiàn)微機(jī)智能控制，既具有電氣PLC 控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，也具有氣液技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以使學(xué)生獲得機(jī)-電-液（氣）控制的直觀(guān)感覺(jué)。
圖3 PLC外部接線(xiàn)圖
圖4 PLC控制梯形圖
2、項(xiàng)目化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)特色專(zhuān)業(yè)的課程體系進(jìn)行重構(gòu)，整合并提煉出《液壓與氣動(dòng)應(yīng)用技術(shù)》等課程的典型工作任務(wù)。將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地融合起來(lái)，突出職業(yè)能力的培養(yǎng)，探索以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教、學(xué)、做一體化的教學(xué)方法。以典型工作任務(wù)為載體，教學(xué)內(nèi)容*以項(xiàng)目化模式開(kāi)展，循序漸進(jìn)，通俗易懂。具體課堂教學(xué)模式見(jiàn)表1。
| 學(xué)習(xí)情境 | 學(xué)習(xí)單元（根據(jù)需要設(shè)計(jì)） | 參考學(xué)學(xué)時(shí) | ||
| 情境名稱(chēng) | 學(xué)習(xí)內(nèi)容 | |||
| 1. 管道及 輔助元件 | 1）了解油管、管接頭、油 箱、蓄能器的作用、分類(lèi)和選用及油箱容量計(jì)算 2）了解過(guò)濾器的作用、類(lèi) 型和選用 | 1.1 油管連接及管接頭的連接 | 4 | 8 |
| 1.2濾油器、液壓油 箱清洗，壓力表的 安裝 | 4 | |||
| 2. 氣壓傳 動(dòng)系統(tǒng) | 1）了解氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用， 特點(diǎn)，掌握氣壓傳動(dòng)原理、 組成、作用 2）了解氣動(dòng)回路的類(lèi)型， 組成和特點(diǎn) 3）掌握氣動(dòng)回路的作用、 工作原理和應(yīng)用 4）常用密封件的種類(lèi)與 選用 | 2.1 氣壓源的安裝與調(diào)試 | 4 | 16 |
| 2.2 方向控制閥、方 向控制回路 | 2 | |||
| 2.3 氣壓馬達(dá)介紹 | 2 | |||
| 2.4 氣缸的結(jié)構(gòu)分析與拆裝 | 4 | |||
| 2.5 常用密封件的選用、拆裝與清洗 | 4 | |||
| 3. 液壓動(dòng) 力元件 | 1）了解液壓泵的主要性能 參數(shù)和分類(lèi) 2）理解并掌握齒輪泵、葉 片泵、柱塞泵的工作原理 及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3）通過(guò)液壓泵的拆裝對(duì)其 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析 | 3.1 液壓泵的工作原理、性能參數(shù)、分類(lèi)、圖形符號(hào) | 2 | 14 |
| 3.2 齒輪泵的拆裝與結(jié)構(gòu)分析 | 6 | |||
| 3.3 葉片泵的拆裝與結(jié)構(gòu)分析 | 2 | |||
| 3.4 柱塞泵的拆裝與結(jié)構(gòu)分析 | 4 | |||
| 4. 壓力控制閥與壓力控制回路 | 1） 了解壓力控制閥的作 用，分類(lèi)、組成、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2）掌握壓力控制回路分析 | 4.1 壓力控制閥的工作原理及結(jié)構(gòu)分析 | 2 | 10 |
| 4.2壓力控制回路分析 | 4 | |||
| 4.3 閥的拆裝及系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié) | 4 | |||
| 5.方向控 制閥與方 向控制 回路 | 1） 了解方向控制閥的作 用，分類(lèi)、組成、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2）掌握方向控制回路分析 | 5.1 方向控制閥的工 作原理及結(jié)構(gòu)分析 | 4 | 8 |
| 5.2 方向控制回路分 析及連接 | 4 | |||
| 6.流量控制閥及速度控制回路 | 1） 了解流量控制閥的作 用，分類(lèi)、組成、工作原理，結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2）掌握速度控制回路的 分析 | 6.1 流量控制閥的工作原理及結(jié)構(gòu)分析 | 4 | 8 |
| 6.2 速度控制回路及節(jié)流調(diào)速性能分析 | 4 | |||
| 7.液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的使用與維護(hù) | 1）了解液壓油的性質(zhì)、液 壓沖擊及氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生的 原因，危害及采取措施 2）掌握液壓油的選用原則 3）掌握典型液壓系統(tǒng)的分 析、安裝與維護(hù) | 7.1 液壓油的性質(zhì)、 選用及更換 | 2 | 8 |
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