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Fluid SIM 仿真軟件在液壓傳動教學中的應用--以小型（xíng）液壓鑽床（chuáng）液壓控製係統的教學為例

2019-8-21 來源：運城職業技術學院作者：王錦翠

摘要（yào）：液壓傳動課（kè）程作（zuò）為高職教育的一門必修課，通常采用傳統的（de）教學模式進行。但如（rú）果能在教學中合理使用 Flu－id SIM 仿真軟件則會大大提高教學效率。基於此，文章從利用 Fluid SIM 仿真軟件繪製液壓傳動係統（tǒng）圖和電氣（qì）回路圖；利用 Fluid SIM 仿（fǎng）真軟件的（de）直觀性，係統性、條理性分析液壓傳動係（xì）統兩個（gè）方麵分析了 Fluid SIM 仿真軟件在液壓傳動（dòng）教學中的具體應用，並對教學效果做了進一步探究。

關鍵詞：Fluid SIM 仿真軟件；液壓傳動教學；液壓控製係統

在高職教育中，對於各類機械（xiè）的使用和維（wéi）護（hù）是高職院（yuàn）校（xiào）教學中的重點內容，也是高（gāo）職院校人（rén）才培養的個一大方向。隨著科技的發展，液壓傳（chuán）動技術得到了廣泛的應用，而液壓傳動技術方麵的人才卻（què）非常匱乏。故高校應加大對這方（fāng）麵人才的培養，而培養的重要途（tú）徑便（biàn）是在（zài）液壓傳動教（jiāo）學中引入Fluid SIM 仿（fǎng）真軟件（jiàn），以此來提高此課（kè）程的教學效率（lǜ）和教學（xué）質

量，為人才的培養奠定堅實的基（jī）礎。

一、Fluid SIM 仿真軟件簡介

Fluid SIM 仿真軟件（jiàn）由德國 Festo 公司和 Paderborn 大（dà）學聯合開發，專門用於液（yè）壓、氣壓傳動及電液壓、電氣動的一款教學培訓軟件。其中 Fluid SIM-H 用（yòng）於液壓傳動技術的模擬仿真與排障，而 Fluid SIM-P 用（yòng）於（yú）氣壓傳動。

二（èr）、Fluid SIM 仿真軟件在液壓傳動教學中的（de）具體應（yīng）用

（一）利用（yòng） Fluid SIM 仿（fǎng）真（zhēn）軟件繪製液（yè）壓傳動係統（tǒng）圖和電氣回（huí）路圖液壓傳（chuán）動（dòng）係統的液壓元件動作是由（yóu）電（diàn）氣回路進行控製，學生通過對液壓元件和電氣元件關係的設定，能更好地掌握電氣回路是如何控製（zhì）液壓元件的運動內容。在教學（xué）中教師可利用 Fluid SIM 仿真軟件繪製（zhì）液壓傳動係（xì）統（tǒng）圖（tú）和電氣回路圖，並使用“設問法”進行教學，也就是先給（gěi）定學生一個液壓（yā）傳動係（xì）統回路和（hé）它的電氣回路（lù）圖，並在回路中設定一定的錯誤，讓學生在運行回路（lù）時發現問題並（bìng）解決問題，以此來提高學生學習的積極性。

（二）利用（yòng） Fluid SIM 仿真軟件的直觀性，係統性、條理性分（fèn）析液壓傳動係統對於液壓傳動係統和電氣回路（lù）可利用 Fluid SIM 仿真軟件（jiàn）進行係統性、條理性的（de）演示，使學生在學習時能夠正確把握（wò）液壓傳動（dòng）係（xì）統（tǒng）學習的方（fāng）式、方法，避免出現無從下手的局麵。下麵以小型液壓鑽床液壓控製係統為（wéi）例利用 Fluid SIM 仿真軟件進行液壓傳動係統分析。小型液壓鑽床的（de）結構如圖（tú） 1 所示（shì）。小型液壓鑽床工作流程：按下啟動按（àn）鈕液壓缸活塞杆（gǎn）伸出，鑽頭快速下降，到達加工位置後（有行程開關控製），減速緩（huǎn）慢下降，對工件進行鑽（zuàn）孔加工。加工完畢後，按下另一個按鈕控製液壓缸活塞回縮。要求鑽孔時鑽頭下（xià）降速度可（kě）以根據需要（yào）調節（通過觀察鑽（zuàn）床（chuáng）的運行加深理解）。

圖 1小型液壓鑽床的結構示意圖

電氣回路結構如圖 2 所示（shì）。按（àn）下 S1 按（àn）鈕時，K1 線（xiàn）圈（quān）通電，K1 動合觸（chù）電閉合，1Y1 電磁（cí）線圈（quān）通電二位四通電磁（cí）換向閥 1Y2 換到左位和 1Y2 電磁線圈通電二位二通電（diàn）磁換向閥1V3 換到左位。限（xiàn）位開關 1S1 閉合，K2 線圈通電，K1 動合觸電閉合，K1動斷觸電斷開，1Y2 電磁線圈斷電二（èr）位二（èr）通電磁換向（xiàng）閥 1V3回到右位。

圖 2 電氣回路示意圖

液壓油（yóu）流向如圖 3 所示。液壓油進油：油箱→單向定（dìng）量液（yè）壓泵→二位四通電（diàn）磁（cí）換向閥 1V2 左（zuǒ）位→單杆雙作用液壓缸左腔→活塞杆向（xiàng）右推出液壓（yā）油回油：單杆雙（shuāng）作用液壓缸右腔→單向閥→二位四通（tōng）電磁換向閥 1V2 左位→油箱（xiāng）。

從液壓泵到液壓缸這（zhè）一段內充滿液壓油，但沒有液壓油油液（yè）的流動。此時（shí），液壓油在壓力作用下打開先導式溢流閥進行（háng）回流。我們便也可以觀察到（dào）壓力（lì）表上顯示（shì）的壓力值達到了最大（dà）值。

圖（tú） 3 液壓油流向（xiàng）示意圖

三、Fluid SIM 仿真軟件在液壓傳動教學中的效果（guǒ）分析

（一）提高繪圖速度，能夠快速專業的繪製液壓係（xì）統圖實際（jì）教學中為了能讓學生更好地掌握課程（chéng）內容，教師通常會（huì）給學生提（tí）供大量液壓傳動（dòng）係（xì）統回路圖供學生學習。Fluid SIM 仿真軟件使用簡單、方便，學生能在短時間內掌（zhǎng）握仿真軟件使用。教師（shī）將（jiāng）液壓傳動係統回路繪製任務布置為課下作業，讓（ràng）按小組自行討論學（xué）習，並提出（chū）疑問。課堂上教師對各小（xiǎo）組提出的（de）問題進行演示、講解，避免了教師花費（fèi）大量的時間在課堂上繪製液壓傳動係統回路圖，能夠有效（xiào）節（jiē）省課堂教學時間，提高課堂教學效（xiào）率。

（二）能（néng）有效對液（yè）壓傳動係（xì）統進（jìn）行檢驗在教學中設（shè）置簡單的設計任務，學生通過任務（wù）分析，進而進行（háng）液壓傳動係統圖（tú）和電氣回路圖設計，利用 Fluid SIM 仿真軟件對教學任務進行檢驗，不僅可以提高教學任務的準確性（xìng），還能提高（gāo）教（jiāo）學效率（lǜ），對促進學（xué）生學習具有積極意義。

（三）改變（biàn）課程實（shí）驗的抽象性（xìng）液壓（yā）傳動實驗（yàn）課程受實驗器材的限（xiàn）製，不能隨意開設實驗項目（mù）。同時，大部分（fèn）液壓元件都不是透明的，無法切實觀察液壓油流動方向。對於電氣元（yuán）件內部觸點的運動和電流的流動，更是無法掌握。而（ér） Fluid SIM 仿真（zhēn）軟件改變了液壓試驗中由於液壓管線、液壓元件的密封，學生無法真實看到液壓油（yóu）流動方（fāng）向的缺陷。利用 Fluid SIM 軟件可以讓學生看（kàn）到不同階段液壓（yā）油（yóu）油液流動方向，以及係統中壓力的變化。還可以直（zhí）觀地看到電氣元件觸點動作和電流流動的路線，改變了液壓

傳動實驗課（kè）程的抽象性，有利於（yú）學生進一步學習。

四、結語

通過對 Fluid SIM 仿真軟件在液壓（yā）傳（chuán）動教學中的應用的分析，我們可以清晰的了解（jiě）液壓油流動方向、電氣元件（jiàn）觸點動作以及電流流動的路線，使得液壓傳動教學變得直觀、生動，大大提高了（le）教學質量。同時，學生可以（yǐ）利用Fluid SIM 仿（fǎng）真軟件（jiàn）自行繪製液（yè）壓傳（chuán）動係統圖，自行進行模擬運行，能更好地提高學生學習興趣，激發學生學習的自覺性（xìng）。

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