加强《液压与气压传动》实用型实验台的建设.pdf

2 0 1 3年 7月 第 4 1 卷 第 1 4期 机床与液压 MACHI NE T OOL HYDRAUL I CS J u 1 ． 2 01 3 Vo 1 ． 4 1 No ． 1 4 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 3 ． 1 4 ． 0 2 4 加强 液压与气压传动实用型实验台的建设 童桂英 ，李文卓 ，侯志刚 烟台大学机 电汽车工程学院，山东烟 台2 6 4 0 0 5 摘要加强实验室建设，培养高级实用型人才是各个高等院校尤其是地方高等院校追求的永恒 目标。总结了常用液压 与气压传动试验台的特点，指出当前试验台与实际设备液压回路还有一定差距。通过在培养学生过程中应用 自主设计的 “ 香皂装箱机”仿真型气压试验台，表明实用型实验平台在学生实践与理论结合能力的培养方面具有明显优势。 关键词液压与气压传动；试验台；实用型 中图分类号G 6 4 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 3 1 4 0 7 0 2 Co ns t r uc t i o n o f Pr a c t i c a l Ex p e r i me n t S t a t i o n o f Hy d r a ul i c a nd Pne u m a tic Tr a n s mi s s i o n TONG Gu i y i n g， LI W e nz h u o， HOU Z h i g a n g S c h o o l o f Me c h a t r o n i c s a n d A u t o m o b i l e E n g i n e e r i n g ，Y a n t a i U n i v e r s i t y ，Y a n t a i S h a n d o n g 2 6 4 0 0 5，C h i n a Ab s t r a c t I t i s t h e e t e r n al g o a l o f t h e v a r i o u s i n s t i t u t i o n s o f h i g h e r l e a r n i n g ，e s p e c i a l l y t h e l o c a l i n s t i t u t i o n s o f h i g h e r l e a r n i n g t o s t r e n g t h e n l a b o r a t o r y b u i l d i n g a n d c u l t i v a t e s e n i o r p r a c t i c a l t a l e n t s ． T h e c h a r a c t e ri s t i c s o f c o mmo n l y u s e d h y d r a u l i c a n d p n e u ma t i c t r a n s mi s s i o n t e s t b e d we r e s u mma r i z e d ． I t w a s p o i n t e d o u t t h a t t h e r e w e r e c e r t a i n d i f f e r e n c e s b e t we e n t h e c u r r e n t t e s t - b e d a n d a c t u a l e q u i p me n t h y d r a u l i c c i r c u i t ． I t wa s i n d i c a t e d t h a t t h e p r a c t i c a l e x p e ri me n t a l p l a tf o r m h a d o b v i o u s a d v a n t a g e s i n c u l t i v a t i n g t h e ab i l i t y o f s t u d e n t s t o b i n d the p r a c t i c al a n d t h e o r e t i c a l b y t h e a p p l i c a t i o n o f s e l f - d e s i g n e d s o a p p a c k i n g ma c h i n e s i mu l a t i o n t y p e p r e s s u r e t e s t b e d i n t he s t u d e n t s ’t r a i n i n g ． Ke y wo r d s Hy d r a u l i c a n d p n e u ma t i c t r a n s mi s s i o n；T e s t b e d ； P r a c t i c al t y p e 液压与气压传动是利用密闭容腔内的液体或气体 的压力来传递动力和运动的，由于液压传动易于实现 自动化 ，当将液压控制或气动控制与电气控制、电子 控制结合起来使用时 ，整个传动装置能实现很复杂的 顺序动作，接受远程控制 ，因此在现在数字化设备发 展迅速的年代，这种传动方式用得越来越广泛，社会 对这方 面人才 的需求也越来越多。 液压与气压传动是机械类专业一门重要的专 业基础课 ，本着 “ 以能力为中心” 的教学理念，各 个高校都建设了液压与气压试验室，购进各种类型的 试验台，加强学生的实践能力。目前实验台的类型主 要有两种 1 透 明液 压试验台 ； 2 工业 型液压 传动与控制综合试验台。下面分别介绍其特点。 1 现有试验台特点介绍 1 ． 1 透 明液压试 验 台 这是最早出现的实验台，如图 1 所示是某公司的 一 种透 明液压试验 台 ，它主要是 由实验台架、液压泵 站、常用液压元件和电气控制单元等几部分组成。此 试验台的特点是液压阀体和缸体均由透明有机玻璃材 料制成，液压管采用白色透明的塑料管 ，实验台采用 红色的液压油，实验台架采用防漏快插接口，使得实 验回路的组装简便、快捷、清洁。因为管路和液压元 件全是透明的，因此油液的流动比较直观 ，克服了实 际液压传动过程的抽象性，通过该实验台学生可以直 观地了解液压元件的内部结构和工作原理，了解典型 基本回路的工作原理 ，如换向回路、顺序回路、压力 控制回路和调速回路等。 图 1 透明液压试验台 由于这种试验 台直观性很强 ，因此 在大中院校 中 用得比较多，但此试验台存在的最大问题是各种液压 收稿 日期 2 0 1 2 0 6 0 4 基金项目2 0 0 9年山东省高等院校教学改革研究项 目 2 0 0 9 0 2 5 作者简介童桂英 1 9 6 4 一 ，女，硕士研究生，副教授，长期从事机、电、液一体化技术研究。Em a i l t o n g g u i y i n g r 2 2 5 4 1 6 3． c o m。 第 1 4期 张芳麟冲击式水轮机球阀漏油分析 8 7 卷[ M] ． 北京 中国标准出版社， 2 0 0 6 ． 【 7 】 哈尔滨大电机研究所． 大电机 、 水轮机标准汇编水轮机 卷[ M] ． 北京 中国标准出版社 ， 2 0 0 7 ． 【 8 】 曹琨， 姚志民． 水轮机原理及水力设计[ M] ． 北京 清华 大学出版社 ， 1 9 9 1 ． 【 9 】多姆勃罗夫斯基． 水轮发电机设计[ M] ． 北京 机械工业 出版社， 1 9 7 2 ． 【 l O 】 程良骏． 水轮机[ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 1 9 8 1 ． 【 1 1 】 林汝长． 水力机械流动理论[ M] ． 北京 清华大学水力 机械教研组 ， 1 9 8 5 ． 【 l 2 】梅祖彦． 抽水蓄能技术 [ M] ． 北京 清华大学出版社 ， 1 9 8 7 ． 【 1 3 】大场利三郎， 神山新一． 流体机械[ M] ． 丸善株式会社， 平成元年． 【 1 4 】格连科 Ⅱ ． 可逆式水力机械[ M] ． 刘宝第 ， 译． 北京 水利电力出版社 ， 1 9 8 7 ． 【 1 5 】克里夫钦科 H ． 水力机械[ M] ． 蔡淑微， 等， 译． 北京 电力工业出版社， 1 9 8 2 ． 【 1 6 】成大先． 机械设计手册[ M] ． 北京 化学工业出版社 ， 20 o 2． 【 1 7 】董曾南， 章梓雄． 粘性流体力学[ M] ． 北京 清华大学出 版社 ， 2 0 0 3 ． 【 1 8 】陈宏芳 ， 杜建华． 高等工程热力学[ M] ． 北京 清华大学 出版社 ， 2 0 0 0 ． 【 1 9 】 A F S H A R M H， R O H A N I M ． Wa t e r H a m m e r S i m u l m i o n b y I m p l i c i t Me t h o d o f C h a r a c t e ri s t i c 『 J ] ． I n t e r n a t i o n al J o u r n a l o f P r e s s u r e V e s s e l s a n d P i p i n g ， 2 0 0 8 8 5 8 5 1 8 5 9 ． 【 2 0 】 郭鹏程． 水力机械内部复杂流动的数值研究与性能预 测[ D ] ． 西安 西安理工大学， 2 0 0 6 ． 【 2 l 】D O N G R ， C H U S ， K A T Z J ． E ff e c t o f M o d i f i c a t i o n t o T o n g u e a n d I mp e l l e r Ge o me t r y o n U n s t e a d y F l o w， P r e s s u r e F l u c t u a t i o n s ， a n d N o i s e i n a c e n t ri f u g a l p u m p [ J ] ． J o u rnal o f T u r b o ma h i n e r y ， 1 9 9 7， 1 1 9 5 0 65 1 5 ． 【 2 2 】S P E N C E R ， T E I X E I R A J A ． I n v e s t i g a t i o n i n t o P r e s s u r e P u l s a t i o n s i n a C e n t ri f u g a l Pu mp Us i n g N u me r i c a l Me t h o d s S u p p o s e d b y I n d u s t ri a l T e s t s[ J ] ． C o mp u t e r s a n d F l u i d s ， 2 0 0 7， 3 7 6 9 0 7 0 4． 【 2 3 】 S I M P S O N H C ， C L A R K T A， WE I R G A ． A T h e o r e t i c a l I n v e s t i g a t i o n o f H y d r a u l i c N o i s e i n P u m p s [ J ] ． J o u rna l o f S o u n d a n d V i b r a t i o n ， 1 9 6 7 5 4 5 6 4 8 8 ． 【 2 4 】C R E M E R L ， H E C K L M， U N G A R E E ． S t r u c t u r e ． b o rne S o u n d [ M] ． 2 n d e d ． N e w Y o r k S p ri n g e r V e r l a g ， 1 9 8 8 ． 【 2 5 】 C H O I J s ， M C L A U G H L I N D K ， T H O M P S O N D E ． E x p e ri me n t s o n t h e Un s t e a d y F l o w F i e l d a n d No i s e Ge n e r a t i o n i n a C e n t ri f u g a l P u m p I m p e l l e r [ J ] ． J o u rna l o f S o u n d a n d V i b r a t i o n ， 2 0 0 3 ， 2 6 3 3 4 9 3 5 1 4 ． 【 2 6 】C U M P S T Y N A ． A C ri t i c a l R e v i e w of T u r b o m a c h i n e r y N o i s e [ J ] ． J o u rna l of F l u i d s E n g i n e e ri n g ， 1 9 7 7 ， 9 9 2 7 8 29 3 上接第 7 l页 香皂装箱机气压系统工作原理如图4所示。 r口1 0 9 R 一 j _m r ．5 k g ／ c m 一 譬 1 ／ 2 ” 1 ／ 2 “ 一 禹 譬 ” 图4 气路传动回路 控制过程如图 5所示 。 该实验台在使用时还可以让学生进行改装设计 ， 如改变肥皂的块数、将纸箱的取下变成 自动等 ，让学 生参与到设计中，真正领略液压与气压传动的真谛。 3结论 该项 目是 2 0 0 9年山东省高等学校教学改革研究 香皂被置于搁皂板上 电机转动 传送带开始传送香皂 H 箍 ’5 H 匦覃豆 得 屯 托 皂 气 缸 l 下 降 J ’ J 皂 板 上 有 4层 香 皂 J ’ L 二 二 取下纸箱， 进L _l 重复动作，直至纸I ． 1 3 Y A 得电，装 入下一循环 J ’l箱装满4 8 块香皂 l ’ J 箱气缸5 前进 图5 香皂装箱 P L C控制过程 子项 目，总投资近7万元 ，是上面所介绍的工业型液 压传动与控制综合试验台成本的一半。通过该实验台 的使用 ，真正将理论教学与实际应用结合起来，取得 较好的教学效果 ，也为企业输送了一批批实用人才。 参考文献 【 1 】李丰． 关于提高 液压与气压传动 教学质量的思考 [ J ] ． 长江工程职业技术学院学报， 2 0 1 1 3 6 6 6 8 ． 【 2 】罗红旗， 汤晓华 ， 沈晓红 ， 等． 液压与气压传动理论与实 践并行教学模式[ J ] ． 中国现代教育装备 ， 2 0 1 0 1 3 7 27 3