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液壓傳動課程設計范文1
選用的教材為煤炭工業出版社出版的《礦山機械》教材。本節課的內容選自教材的第二章第一節,主要學習液壓傳動工作原理、液壓系統組成。因為液壓技術在工程機械設備領域應用廣泛,因此,只有掌握液壓傳動的基本知識,才能分析生產實際液壓設備的工作原理,進而更好地進行液壓設備的使用、維護和維修工作。
二、學習者特征分析
1.知識水平
學生已經掌握了機械原理、流體力學的基本知識,掌握了液壓實訓設備的基本操作技能,學習了安全操作規程及實訓室7S管理制度。
2.心理特點
學生對理論知識學習缺乏興趣,愿意動手操作;注意力集中時間較短,思維活躍,好奇心強,有參與課堂的熱情。
三、職業崗位能力分析
液壓設備維修工崗位職責要求:液壓系統基本組成及液壓系統工作原理,能閱讀液壓系統原理圖,能處理常見的故障。
四、教學目標
1.專業技能目標
能夠看懂一些常用的液壓元件圖形符號,能夠根據系統工作循環和動作要求及圖紙讀懂液壓系統原理圖。
2.知識目標
了解液壓元件的作用及圖形符號的意義;掌握液壓傳動系統的組成及工作原理;能閱讀液壓系統原理圖。
3.情感目標
培養學生熟悉液壓設備的工作環境,提高自主學習能力和表達溝通能力,加強團隊協作,形成崗位意識。
4.教學重難點
液壓傳動的工作原理。
5.教學策略
液壓系統的基本組成借助教具、flas、圖片等多種表現形式,把抽象的內容生活化具體化;充分發揮學生的主觀能動性,學生通過自己觀察、對比、分析、總結,掌握換向閥的工作原理。采用逆向講授,正向梳理、歸納、提升、總結一般液壓系的組成。教學難點液壓傳動工作原理采用逆向講授,正向梳理方法,結合初中物理學所講的連通器模型,揭示液壓傳動系統最基本的工作原理。
五、教學策略選擇與設計
本著學生聽得懂、學得會、記得住為原則,采用PBL教學模式,從終端問題開始,向上形成逆向問題鏈,并逐一解決。
六、教學方法
1.基于問題的學習方法
以問題為學習的起點:以問題為主軸架構,問題來源于專業領域遇到的真實問題。以學習為中心:學生背負學習責任,側重小組協作學習和自主學習,教師的任務是指導學習技巧,課程單元結束時進行小組評價,教師總結。
2.分組教學法
將學生分為4個小組,在以小組為單位的學習過程中取長補短,共同學習,共同進步,增進感情交流。理實一體教學,即理論學習與實踐操作相結合。
七、教學環境及資源準備
1. 教學地點
液壓實訓室(理實一體化)。
2.教學資源準備
液壓實訓設備(液壓泵站、手動三位四通換向閥、油管、液壓缸)4套,換向閥教具1個,多媒體教學設備、教學課件、學習任務書、拓展閱讀資料。
八、教學過程
1.導課
本次的主題:液壓體系的構成與特色。主題的描繪:液壓體系一般是經過于液體壓力來推進液壓缸的活塞運動來完結預訂的價值。本主題是:要經過于“液壓體系示例”作為學生直觀出現液體壓力是怎么樣發生的、進行傳遞的以及如何進行操控的。與此同時,講述中也闡明了其主要特色。
2.授課
液壓體系構成及特色,液壓傳動體系的構成及圖形的符號。
3.邏輯關系
液壓體系,完成運動,壓力操控,方向操控,速度控,雜質濾網。
4.事件
轎車揉捏作廢機
5.轎車作廢體系定論
(1)液壓體系是由動力設備、操控調節設備、履行設備、輔佐設備所構成。
(2)液壓體系是以有壓力的液壓油作為介質轉換和傳遞能量的設備。
(3)典型元件:泵、閥、缸、濾網等。
6.運動狀況
液壓傳動課程設計范文2
【關鍵詞】應用型本科;實踐教學;動手能力
1.應用型本科人才培養特點
隨著知識經濟時代的到來,經濟和科學技術的發展以及社會轉型對人才的需求越來越大,對人才的質量要求不斷提升,對人才需求的層次和規格呈多樣化的趨勢。在這些因素的影響下,高等教育由精英教育轉向大眾化教育。應用性高等教育就是隨著這種轉變應運而生的一種新的教育類型,且貫穿于高等教育的各個層次,豐富了高等教育體系的內涵。應用型本科與一般普通本科相比具有鮮明的技術應用型特征。在培養規格上,應用型本科培養的不是學科型、學術型、研究型人才,而是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才;在培養模式上,應用型本科以適應社會需要為目標,以培養技術應用能力為主線,涉及學生的知識、能力、素質結構和培養方案,以應用能力為主旨和特征構建課程和教學體系,重視學生的應用能力的培養。
應用型本科院校是為社會培養所需要的工程應用型人才服務的。因此,應用型本科院校的工程教育必須面向企業,根據工程應用型本科人才的特色,不斷探索和創新工程應用型本科人才的培養模式,與時俱進,為社會培養出更多更好的工程應用型本科人才。
2.機械類專業的液壓實踐教學的探索
在培養應用型人才的課程設置中,《液壓與氣壓傳動》是機電類專業的一門專業基礎課。該課程的實踐教學環節主要包含課內實驗與課程設計。由于該課程具有較強的實踐性和應用性,因此實踐教學極具重要性。通過實踐,讓學生獲得感性知識,加深學生對理論知識的理解,提高學生的動手能力,強化技能培養,培養學生分析和解決問題的能力,培養學生自主創新能力。在實踐教學過程中,應注重如下方面的內容:
2.1 教學觀念
在實驗教學過程中,尊重學生的個性和興趣,鼓勵學生自主學習自主成才。讓學生在全面發展與個性發展的有機統一中,學有所長,加強學生創新精神和創造能力的培養。
2.2 教學形式
液壓實驗教學過程中,教學形式從以“教”為中心轉向以“學”為中心,讓學生成為實驗活動的主體,以教師指導為主的實驗形式轉向以輔導、監控、考核的學生自主學習為主。
2.3 教學內容
實踐教學內容的安排盡量注意理論與實際應用的緊密結合,力求達到通過實驗活動,促使學生進行專業知識與相關知識的整合,將零散的知識轉變為相互貫通的系統的知識;同時引導學生將學過的知識轉化為自身的能力與素質,真正實現理論與實踐的結合。
2.3.1 課內實驗
液壓課內實驗,是學生借助于儀器設備和液壓元件,通過裝拆、搭接、使用以獲得直接經驗、培養技能、技巧的一種教學形式。實驗的目的在于驗證、鞏固課堂所學的基本概念和基本理論,啟迪學生的創新思維、開發創新潛能、培養創新能力、強化綜合能力的訓練,提高學生運用所學專業知識和現代科技手段解決各種實際問題的能力和實踐操作能力。液壓實驗的內容主要包括三個層次:
(1)基礎性實驗:這類實驗主要是認知性或演示性實驗,用于學生對該實驗所涉及專業知識的全面理解,實驗的目的就是根據專業培養目標進行基本技能的訓練和鞏固所學的理論知識,讓學生了解液壓傳動系統的組成、工作原理和搭建一個液壓傳動系統的全過程。
(2)綜合性實驗:這類實驗主要是驗證性或模擬性實驗,用于對理論教學中的重要結論進行驗證,利用實驗教學環境重現與真實系統工作活動過程相近的氛圍。根據理論教學的要求,完成實驗操作,解決系統故障。讓學生通過實驗提高學習興趣,明確學習方向和自己的不足,增強學習的動力。
(3)創新性與設計性實驗:這類實驗項目一般來自教師的科研課題或學生根據自己提出的科研設想在實驗室中進行開發和研究,是實踐教學的高級層次,實驗的目的在于開發學生的創新思維、培養創新能力與綜合技能,提高學生解決實際問題的能力和實踐操作能力。
2.3.2 課程設計
液壓與氣壓傳動課程設計內容為設計中等復雜程度液壓設備的液壓傳動裝置,確定液壓傳動方案,正確合理地選用液壓元件,熟練地運用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統。
這種實踐教學的目的是鞏固和深化已學知識,掌握液壓系統設計計算的一般方法和步驟。通過課程設計,熟悉、運用有關的標準、設計手冊和產品樣本等技術資料,培養學生工程設計能力和綜合分析問題、解決問題的能力;并通過課程設計,對學生在計算、制圖、運用設計資料以及經驗估算、考慮技術決策、CAD制圖等方面的基本技能進行一次訓練,以提高學生的綜合設計的能力。
2.4 教學方法
實踐教學應由淺入深、由簡單到復雜、由被動操作到主動設計或模擬再到創新性的綜合運用,逐漸加深教學內容的深度、廣度和綜合程度,使其符合學生認識規律和教學規律。改革“灌輸式”和過分偏重講授的教學方法,實施啟發式、討論式、研究式的教學方法。強調學生主動、積極地參與,調動學生的學習潛能與培養學生的學習和應用知識的能力,發揮團隊的作用與形成學習型組織,同時利用生產實際中的案例進行教學活動,加深對所學知識的理解,激發學生的學習興趣,培養學生分析問題解決問題的能力。
2.5 教學手段
實現傳統手段與現代化手段相結合,手工手段與信息技術手段相結合,模擬仿真手段與實際操作手段相結合,形成一套豐富多彩、相互補充、相互完善的教學方法體系。
開發設計計算機輔助教學課件,實現液壓元件及液壓回路的電腦動畫演示,提高教學效果。利用案例教學,激發學生的學習興趣,提高教學效果;通過演示及模擬等現場教學,讓學生切身體驗工作環境,了解液壓技術在生產上的應用。
2.6 考核方法
建立多元化的實驗考核辦法,對不同的實驗類型可采用不同的考核方法,同時也可針對學生不同的學習階段采取不同的實驗考核形式。
具體考核采用過程性與終結性相結合的方法,即結合課程特點與教學要求,建立以基本理論和基本技能為基礎,以綜合運用能力為重點,以學習態度為參照的綜合考評體系,注重考評方式的多樣化和考評指標的規范化,以保持對學生學習成績和教師教學效果檢驗的客觀公正性。
基礎性實驗和專業特色的綜合性實驗主要從考勤、實驗過程檢查和實驗報告三個方面綜合考核并確定成績。
創新性與設計性實驗一般單獨考試和記分,采用對申請優秀的實驗小組以現場展示、提問、學生作簡單答辯的方法考核后再確定最終成績。
2.7 管理方式
隨著以“教”為中心的教學模式向以“學”為中心的教學模式的轉換,實踐教學的管理方式從以教師管理為主轉向以學生自我管理為主。在創新設計類實驗中,實驗內容策劃、組織與實施應由學生來完成。實踐教學過程中的協調、監督、控制與評估等工作可由教師配合學生來實現。
3.實踐操作能力的培養及案例
實踐能力主要是指將理論知識應用于實際工作的能力。在學校,大學生通過實踐性教學環節——實驗、實習、設計(論文)、科研等活動,對所學的理論知識進行實驗、驗證,將理論知識回到實踐中去檢驗,對所學的理論進行綜合、運用、轉化、創新,逐步培養起實踐能力。實驗課是其中很重要的實踐環節之一,其主要作用與形式如下:
3.1 有利于培養學生解決問題的能力——基礎性實驗
基礎性實驗主要是通過實驗讓學生了解液壓傳動的基礎知識、掌握基本的操作技能,加深對所學知識的理解和應用。
如:液壓元件拆裝實驗中,讓學生明確液壓元件是液壓系統的重要組成部分,液壓元件性能的優劣,直接影響液壓系統的正常工作,通過對液壓元件的拆裝,加深對元件的結構和工作原理及性能特點的了解。并能對液壓元件的加工及裝配工藝有一個初步的認識。拆裝過程中,學生選用適當的工具和材料,對液壓元件進行拆解,觀察及了解各零件的作用,了解液壓元件的名稱、型號和主要技術性能參數及其工作原理,再按一定的步驟裝配還原液壓元件。以此,加強學生的動手能力和思維能力,培養工程意識。
3.2 想象能力與邏輯思維能力的培養——綜合性實驗
綜合性實驗主要是通過觀察現象,驗證、鞏固和補充課堂講授的理論知識,使學生對液壓傳動系統中常見的元件的內部結構、工作原理、適用場合等有一個更加深刻的理解和認識,具備正確處理實驗數據的能力,并能自行組裝液壓基本回路,為今后在工程實際中設計性能優良的液壓傳動系統打下堅實的基礎。
本類液壓實驗可在實驗室進行可視、仿真操作及實體回路實驗,驗證液壓元件與回路的性能,直觀了解液壓元件的內部結構、工作過程、控制原理及液流狀態。
通過綜合性實驗,促使學生進行專業知識與相關知識的整合,將零散的知識轉變為相互貫通的系統的知識;同時引導學生將學過的知識轉化為自身的能力與素質,學習運用所學理論解決實際問題的方法與途徑。
3.3 創造性思維能力的培養——系統設計
本實踐教學環節要求學生根據給定的工作要求,通過分析、計算及查閱相關資料,能夠合理設計一個較完整的液壓回路,繪制出液壓原理圖,再根據原理圖選擇合適的液壓元件,并進行校驗,以實現系統功能。
通過液壓系統設計,使學生了解并掌握液壓元件的作用、液壓系統基本結構及系統工作原理,以此加強培養學生理論聯系實際及實際分析問題的能力及實際動手能力,培養學生自主創新能力,有利于學生個性發展,使更多優秀學生脫穎而出。
4.結束語
近年來,在《液壓與氣壓傳動》課程的實踐教學中,以學生系統掌握常用實驗方法為基礎,建立與理論教學相輔相承、相對獨立的實踐教學體系,根據國家教委提倡的素質教育和創新教育思想,注重學生自主學習,自主成才的教育。校內有上千名本科生參與了液壓實踐教學,取得較好的教學效果。
參考文獻:
[1]張榮沂等.應用型本科院校學生實踐能力培養的探討.
液壓傳動課程設計范文3
根據山西師范大學的“3.5+0.5”的培養模式和食品科學與工程專業的培養目標,教師在掌握機械基礎教學大綱的前提下,明確教學目的、任務和要求,結合學生認知特點和生產實際,精選教材。教材選用魏兵主編的“十一五”國家級規劃教材《機械基礎》。該課程教學計劃安排51課時,課時少,內容廣,必須對教材內容進行優化。合理選擇教學內容,以“必需、夠用”為原則。精講基礎知識和基本設計方法,強化公式應用,弱化公式推導。工程力學主要講解理論力學和材料力學的基本概念、機械零件基本變形形式和強度計算,熟悉構件的受力分析和計算方法;互換性與技術測量重點講授極限與配合,緊密聯系實際;工程材料主要講解工程材料的種類、牌號、性能和應用,以金屬材料和塑料為主,結合食品行業的發展,增加食品行業當前采用的新材料、新技術和新工藝;機械設計部分包括常用機構、連接、機械傳動、軸系,這部分內容和后續課程及生產實際聯系密切,工程應用多,屬于課程的核心內容,機械傳動中的帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動突出基礎知識和設計方法,強化設計方法和公式應用;機械加工基礎以毛坯的制造工藝和切削加工方法為主要內容;液壓與氣壓傳動重點是液壓傳動的原理、組成和特點,常用液壓元件的功用及常用的液壓回路。介于課程學時少,結合課程的特點,部分教學內容采用自學加輔導或講座的方式,引導學生多途徑學習。
2多種教學方法結合
機械基礎課程實踐性強,傳統的理論教學采用“填鴨式”的教學方法,教學過程中教師和學生之間缺乏互動,學生被動接受知識,學生感到枯燥乏味,不利于學生的學習。采用多種教學方法,激發學生學習積極性,變被動學習為主動學習。對于工程力學基礎、工程材料基礎知識、基本概念等采用講授式教學法。教學過程中教師要注意和學生的良好互動,避免注入式教學。機械設計中的常用機構、機械傳動、軸系難度大和實際聯系密切,采用討論式教學。理論知識講解前,選擇和生產實際常見的議題,在學生充分討論后,教師再講解,調動學生學習的積極性,避免了“教師教、學生被動學”的單一教學模式,達到事半功倍的效果。采用典型案例教學法,如以齒輪軸為典型案例,通過材料的選擇、結構設計、強度校核、公差與配合的選擇、機械加工工藝制定等環節,可以把工程力學、工程材料、互換性與技術測量、機械設計、機械加工的相關知識聯系在一起,架起了課程的橋梁,知識結構相互銜接,課程體系更加完善。
3采用多種教學手段提高教學效率
機械基礎課程的研究內容比較抽象,相當一部分學生在學習時因缺乏空間想象力和工程設計而產生厭學情緒[4]。課程學時少,內容多,采用現代教育技術方法,通過運用多種媒體,提高課堂效率,有效提高教學效果。講解平面連桿機構、機械傳動、金屬切削機床、輪系、液壓系統原理時,由于學生沒有實際生產經歷,缺乏相應的想象能力,采用動畫技術,生動形象,讓零部件運動起來,使抽象理論直觀化;講解連接、軸系、切削加工方法、液壓元件時,采用實物、幻燈片、圖片展示教學內容,生動形象,增加學生感性認識,拉近書本知識和生產實際的距離,加深學生對理論知識的理解,更好地突出教學重點和難點。
4增加綜合設計實驗教學內容
課程的實驗課時為4學時,傳統的實驗為認知實驗,實驗設備是機械基礎陳列柜和模型,以演示講解為主,時間多集中安排在課程中期。改革后,開放實驗室,學生自主實驗,不占實驗課時,時間安排每個模塊的理論課講授之前,學生遞交實驗報告。通過認知實驗使學生建立機械零配件的結構、機械加工、液壓傳動系統的感性認識,對機械基礎知識有一個初步了解。增加綜合設計實驗內容[5]。①軸系結構設計實驗。軸系結構是回轉機械的重要組成部分,軸系結構的性能決定機械的性能和壽命。軸系結構設計實踐性強,涉及內容多,靈活性大,是課程的重點和難點。通過拆卸、結構分析、裝配、調整、結構設計的全過程,學生掌握軸系設計的步驟和方法,培養學生的創新能力和工程實踐能力。②機械傳動方案的創新組合設計、分析實驗。傳動方案的設計是創新設計的主要內容,學生根據教師的要求,選擇傳動類型、自行設計傳動方案,根據設計方案自行組裝,以培養學生的綜合設計能力和動手能力。通過開設綜合設計實驗,在創新實驗的環節中,學生通過方案構思和改進、實驗操作和觀察,達到培養創新意識、創新設計能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的實踐教學環節
增加工程訓練,訓練時間安排在理論課開課后第6周。工程的本質是一種社會實踐,在科學的基礎上增加工程訓練的內容。學生知識面窄、面向工程實際不足,沒有足夠的工程訓練,現代工程設計思想、方法和綜合應用多方面的知識解決工程實際問題的能力不足。工程訓練中,學生學習金屬加工工藝知識,自己動手操作各種設備,使用多種量器具,增強動手能力,激發創新欲望,培養創新能力。增加課程設計,時間安排在理論課結束后進行。課程設計是實踐教學的重要環節,培養學生運用所學的知識分析和解決問題及獨立思考的能力。課程設計時間1周,工作量大、時間緊。采用接近工程實際的題目:一級減速器設計或小型食品加工機械等。每個學生的任務書各不相同,設計方案和設計思路完全由學生組織設計,充分發揮以學生為主的教學理念。學生基本具備機械傳動系統的設計計算、材料的選擇、會查閱資料,能夠正確使用國家標準,繪制工程圖的能力。通過課程設計鞏固所學知識,掌握機械方面的設計方法和步驟,培養學生工程意識、分析問題和解決問題的綜合能力。
6考核方式
改革課程考核方式,實行教學全過程多次考核和考查,提高平時成績在總成績中的比例[7]。理論考核采用閉卷考試,成績占課程成績的70%;實驗考核成績占課程成績的30%。細化實驗考核內容,從實驗準備、實驗過程、實驗效果、實驗報告多方面考核,注重實驗過程和創新能力的考核;工程訓練、課程設計單獨考核。
7結論
液壓傳動課程設計范文4
關鍵詞:應用型人才;畢業設計;培養;創新;實踐
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)19-0123-02
一、引言
貴州大學機械工程學院機電傳動與控制實驗室擁有一套綜合實驗設備,包括液壓實驗臺、氣動實驗臺以及相關配套的儀器、電子元件和仿真軟件。基于此實驗臺可以完成機電傳動與控制專業的本科生相關課程的實驗教學、課程設計和畢業設計等實驗與實踐教學環節。實驗和實踐內容涉及許多基礎理論知識和專業知識,課程包括電工與電子技術、液壓傳動、氣壓傳動、機電一體化原理與控制、液壓傳動系統、液壓控制系統、傳感器原理及應用、機電傳動與控制、PLC原理及應用以及計算機相關語言及操作系統等。機電傳動與控制專業的學生可利用該實驗成畢業設計:設計液壓控制系統或氣壓控制系統;設計電氣控制回路并編制控制程序;設計控制系統動作仿真;動手搭建實際控制系統等,在此過程中,借助計算機輔助設計的功能,利用FluidSIM、AutoCAD、SolidWorks等軟件完成控制程序編制、回路動作仿真以及系統圖、裝配圖和非標零件圖的繪制等設計內容。
二、畢業設計指導實例分析
以畢業設計題目“液壓自動順序控制系統的設計”為例,敘述如何對畢業設計進行創新性指導。
1.明確設計對象。液壓順序控制回路是實現多個執行元件依次動作的液壓控制回路,是液壓回路中較為典型的一種控制回路,是液壓系統的一個重要的應用領域。液壓順序控制回路在工業生產中應用相當廣泛,如在自動化生產線中的分揀裝置、傳送裝置、提升裝置、進給裝置、加工裝置和裝配裝置中均可采用不同形式的液壓順序控制;在薄板壓力機、拉床、注塑成型機、自動機床刀架等機械中也采用各種形式的液壓順序控制系統。
液壓自動順序控制是在順序控制液壓回路的基礎上,采用液壓元件、電器控制元件及PLC控制器等實現系統的自動控制。按執行元件液壓缸的數量不同,液壓自動順序控制分為雙缸控制、三缸控制及多缸控制。按采用控制元件的不同分為液壓元件控制、電器元件控制、PLC控制及計算機控制等形式。按控制方法不同,分為壓力控制、行程控制和時間控制。在壓力控制順序動作回路中,可分為用負載壓力自動控制液壓缸順序動作的回路、用順序閥的順序動作回路及用壓力繼電器的順序動作回路等,用壓力控制的順序回路,由于管路中的壓力沖擊,會使后一行程的液壓缸產生先動現象,特別是對多缸的順序動作,有時無法安排各個壓力順序的調定壓力,所以對順序要求嚴格或多缸的液壓系統,用壓力控制方式效果不理想,一般宜采用行程控制方式。在行程控制順序動作回路中,可分為用行程閥的順序動作回路、用行程開關的順序動作回路、用順序缸的順序動作回路及用位置傳感器檢測實現的順序動作回路等,采用順序缸控制的順序回路,一旦設計完成,其動作順序和行程位置均無法改變。在時間控制順序動作回路中,可分為用延時閥的順序動作的回路、用時間繼電器實現的順序動作回路及PLC編程實現時間延時的順序動作回路等,用延時閥實現的順序動作回路,調節不準,一般用得較少。在液壓自動順序控制系統中,雙液壓缸順序控制是最為典型的順序控制,在雙液壓缸作用下可以實現多個位置控制,每個液壓缸可以有一個位置量,也可以有多個位置量。本畢業設計題目要求設計雙液壓缸液壓順序控制回路,控制方式為行程控制和時間控制相結合的方式,設計兩個位置量的情況,用位置傳感器進行位置信號的采集,并進行繼電器控制回路的設計和PLC控制回路的設計。設計出的順序動作回路,不僅可以實現自動控制,而且在液壓系統不變的情況下,只需修改設計的控制程序,可以對控制的行程、控制時間進行調整和修改。
2.明確順序動作要求。對雙液壓缸順序控制,回路有以下三種方式。
(1)A缸推出A缸停留B缸推出B缸停留A缸返回A缸停留B缸返回B缸停留
(2)A缸推出A缸停留B缸推出B缸停留B缸返回B缸停留A缸返回A缸停留
(3)B缸停留A缸推出A缸停留A缸返回A缸停留B缸推出B缸停留B缸返回
3.明確控制方式和要求。采用行程和時間控制相結合的自動控制方式,分別設計繼電器控制系統和PLC控制系統。
三、設計過程
1.液壓控制回路的設計。首先,要求學生自行設計液壓雙缸自動順序控制的液壓控制回路,包括選擇所有的液壓元件和電器元件。讓學生根據畢業設計任務書的要求,認真做好液壓系統回路的計算,根據計算的結果,選擇元器件。最后完成完整的順序動作液壓系統回路圖的繪制,液壓回路方案不是唯一的。
2.繼電器控制回路設計及元器件的選擇。根據任務書的控制要求、控制形式和控制方式,設計出電氣回路的程序控制。在設計過程中,讓學生學習實驗臺配套的液壓仿真軟件FluidSIM,并會利用該軟件進行控制回路和電氣控制系統的設計。基于FluidSIM界面,根據氣動回路和控制要求,繪制出液壓控制回路和電氣控制回路。設計控制回路時,該軟件還可以檢查回路圖結構的正確性。由于該軟件中的元件參數的調節范圍與工業生產實際設備完全一致,所以可對設計的回路進行準確的系統模擬,同時可不斷對電氣回路進行優化,使電氣回路最簡單、最合理地實現控制要求,達到最佳控制。在這個過程中,涉及到基礎理論和專業知識,包括液壓傳動與控制、電氣技術、機電傳動與控制以及計算機仿真等,通過不斷反復修改和設計,使學生把所學的知識聯系在一起,每個同學的設計方案、程序及其結果均可以不同。
3.繼電器控制實驗回路的搭建。在液壓仿真軟件FluidSIM中完成液壓回路和電氣回路后,就可在Festo實驗臺上進行液壓回路和繼電器電氣控制回路的搭建。這個過程使學生認識具體的液壓元件、電氣控制元件等,并選擇所需的部件,完成畢業設計的實際接線工作和動作的檢驗,學生在實踐中完善自己的知識結構。這個過程較復雜,可以根據以下兩個步驟完成控制回路的搭建。(1)認識實驗臺和實驗設備的工作原理和使用,認識實驗臺液壓元件、電氣元件的使用規則。如紅線用于+24V,藍線用于接地線,而黑線用于控制信號線。當學生充分地認識這些規則后,在后面進行復雜的電氣回路接線時,就能方便地檢查可能出現的故障。(2)讓學生由簡單到復雜地完成畢業設計的電氣實驗回路的搭建,由單缸到雙缸或多缸,由半自動控制到全自動控制、由液壓控制到液壓電氣控制等,讓學生逐步完成電氣控制回路的設計。
4.PLC控制回路的設計及元器件的選擇。(1)PLC控制回路的設計。學生完成液壓回路和電氣回路設計,并按控制要求實現PLC的控制。實驗室有西門子公司的S7-300型號的PLC,首先讓學生基于可編程控制原理及應用課程中所學到的知識,學習S7-300PLC的編程環境、編程語言,了解PLC控制的特點,并學會將其下載到PLC中進行運行。在學習過程中,讓學生了解PLC與繼電器控制的不同,并將兩者作一個對比,細心體會它們的優缺點,更有利于學生對這兩個知識點的掌握。根據設計的功能和考慮問題的全面與否,每個同學可設計出不同的PLC控制的LAD圖,最終實現設計任務書的要求。(2)PLC元器件的選擇。實驗時的PLC控制電氣元件以及傳感器等是實驗室提供的,在實際生產中,可以根據實際生產情況通過網絡、聯系生產廠家、設計手冊等途經進行控制電氣元件和傳感器的選擇,在選擇具體元氣件時,注意其功能、型號、應用范圍以及成本等方面的要求。
5.PLC控制實驗回路的搭建。PLC控制實驗回路的搭建與繼電器控制回路的搭建有共同相似的部分,區分它們的不同點,主要注意PLC控制的地址分配應與設計的程序相對應,位置傳感器采集信號轉換為電信號后輸入電氣控制元件的接線部分不要錯。
四、計算機輔助設計功能的利用
在上述設計過程中的許多方面,都需要借助計算機才能完成。如控制程序的編制、動作的仿真、系統圖的繪制等。同時畢業設計的最后一項,需要學生完成非標件的設計,非標件包括液壓缸、溢流閥、換向閥、節流閥、油箱等,考慮設計的工作量,每個學生可任意分配一個非標液壓元件進行設計,設計內容包括結構設計和計算,繪制裝配圖和對應的所有零件圖,在這方面,訓練學生利用AutoCAD、SolidWorks等軟件進行輔助設計,充分鍛煉學生應用計算機進行繪圖、計算的能力。
五、結論
通過上面的幾個步驟,學生就可以掌握利用先進實驗設備和計算機輔助設計功能,完成相應的畢業設計任務。學生通過四年的系統學習,在掌握本專業的基礎知識和專業知識的基礎上,利用實驗設備和相關軟件為學生提供的綜合實驗和設計場所,通過綜合性的畢業設計實踐環節的教學,把所學的各門基礎理論知識和專業知識結合起來,建立起綜合性知識結構,使學生對所學的知識達到靈活掌握和融會貫通。同時,通過實際實驗控制回路的設計、計算、仿真、搭建,不僅鍛煉了學生的實際動手能力,而且還培養了學生的創新能力,使學生能夠把實際學到的知識得心應手地進行綜合運用,培養學生成為高素質應用型人才。
參考文獻:
[1]吳振順.氣壓傳動與控制[M].哈爾濱工業大學出版社,2010.
[2]官忠范.液壓傳動系統[M].北京:機械工業出版社,2011.
液壓傳動課程設計范文5
(常州劉國鈞高等職業技術學校機電工程系,江蘇 常州 213025)
【摘要】基于高職院校的學習特點和培養目標,結合《液壓與氣動技術》課程的實際教學特點,開展項目化教學,設計了十個項目教學任務,并以小組形式組織進行項目教學。
關鍵詞 液壓;氣動;項目教學;實施
《液壓與氣動技術》是機電類設備維修與管理專業的核心課程,也是機電一體化專業和電氣自動化技術專業的專業課程之一[1]。隨著液壓與氣動技術的廣泛應用,《液壓與氣動技術》課程在高職機電類專業課中占據了越來越重要的地位,而該課程實踐性較強的特點也促使本課程教學逐漸由課堂轉換為實驗室教學。因此,原有的教學方式和教學內容已不再適合。在這種背景下,對《液壓與氣動技術》課程進行了項目化改革,對原有知識內容進行重新設計編排,通過項目形式呈現,滿足學生的學習需要,激發學生的學習興趣,使學生的理論水平和實踐技能均得到提高。
1項目教學法的涵義
項目教學法是從教學生“學會學習”目標出發,使教學從注重“教法”轉到注重“學法”,將學生的學習與學生發展密切結合起來[2]。以項目學習任務為載體,以目標為引導,以實踐為主線,以能力為核心;融知識學習、技能訓練、能力提高于一體的教學模式[2]。
在項目教學中,教師是項目活動的引導者和組織者。學生拿到項目后就進入了教師預設的情景中,在學習情境中,學生通過自主學習、自主探究、小組討論完成項目任務的學習,最后再由學生自行完成評價,反思自己的學習過程。在整個學習中,教師一直充當的應該是組織引導的角色,而學生才是真正的主人。項目教學強調的是在學習中充分發揮每個學生的主體作用。
2《液壓與氣動技術》課程項目設計
《液壓與氣動技術》課程教學在學校液壓實訓室和氣動實訓室進行,為期兩周時間。在課程學習期間,學生需要學習理論知識,還要掌握操作技能。
結合課程知識點、實訓條件和生產實際等情況,將課程設計為十個項目,每個項目圍繞一個主要任務展開,通過項目中知識的學習和訓練,最終完成項目任務。
項目一:液壓千斤頂的使用,目標:學會使用液壓千斤頂。液壓傳動系統的組成、特點和工作原理等相關知識支撐,建議4課時。
項目二:加工中心液壓系統動力元件的選擇和拆裝,目標:(1)會拆裝液壓泵,認識泵的結構組成、工作原理、主要零件形狀,增加動手操作能力;(2)能通過型號識別各種泵及泵的規格。液壓泵的作用、分類和性能參數,常用液壓泵的結構和工作原理,液壓泵的選用方法等相關知識支撐,建議4課時。
項目三:壓蠟機執行元件的選擇和分析,目標:(1)會拆裝液壓缸,認識液壓缸結構、工作原理、主要零件形狀,增加動手操作能力;(2)會拆裝液壓馬達,認識液壓馬達結構、工作原理、主要零件形狀,增加動手操作能力。液壓缸和液壓馬達的作用、分類和特點,液壓缸的結構和工作原理等相關知識支撐,建議6課時。
項目四:液壓鉆床液壓回路的設計,目標:(1)會調節液壓控制元件,組裝液壓控制回路;(2)會使用液壓仿真軟件,并進行液壓回路的設計。認識液壓方向、壓力、流量控制元件符號、結構和工作原理,會分析液壓控制回路等相關知識支撐,建議8課時。
項目五:CK6140數控車床的使用、維護及保養,目標:(1)能進行液壓回路的安裝、調試、維護和保養。液壓元件的應用,回路的分析。等相關知識支撐,建議6課時。
項目六:手動送料裝置的設計與調試,目標:(1)會識別和選用氣動元件;(2)能繪制簡單的氣動系統控制回路;(3)能根據元件的功能設計氣動回路,并進行相關調試運行。氣動系統的組成、特點及工作原理等相關知識支撐,建議4課時。
項目七:氣動夾緊裝置設計,目標:(1)能進行氣源裝置的日常維護;(2)能進行系統壓力調節;(3)會選用氣缸。氣源系統各元件的工作原理、圖形符號及功能,氣缸的類型和選用。等相關知識支撐,建議4課時。
項目八:折邊裝置氣動回路的設計與調試,目標:(1)能在仿真軟件中設計氣動回路;(2)能構建各種換向回路,并進行回路調試;(3)能進行氣動回路設計與調試。氣動控制元件符號、結構和工作原理,控制回路分析等相關知識支撐,建議6課時。
項目九:臥式加工中心氣動換刀系統分析,目標:(1)能在仿真軟件中設計氣動回路;(2)能進行氣動回路的安裝、調試,具備回路分析能力。仿真軟件的應用,氣動元件的應用,回路的分析等相關知識支撐,建議6課時。
項目十:壓印裝置控制系統的維護,目標:能分析判斷氣動系統,及時排除回路故障。氣動元件符號,氣動系統工作原理等相關知識支撐,建議4課時。
3《液壓與氣動技術》項目課程實施
項目化課程是以工作項目為核心,以應用為目的,以教學任務為載體,主動尋找知識點和解決問題的方法的一種有效的學習形式[3]。
項目教學通常以小組形式進行,因此在進行課程實施前,先進行分組并選出組長,建議每組3~4人為宜。分組時,教師應綜合評價學生的學習基礎、自主學習能力等因素,根據學生特點進行搭配分組,以充分調動每組學生在學習中的主動性和積極性。
項目課程的實施過程包括:任務分配、學習計劃制定、學習實施、成果展示、評價總結。
1)任務分配:學生以小組為單位,領取項目任務書,明確學習任務,所要達到的目標。
2)學習計劃制定:根據項目任務書描述,小組討論制定學習計劃,任務完成步驟,確定任務實施方案。
3)學習實施:學生根據小組制定的學習實施計劃進行項目實施,組內成員分工合作完成項目任務。
4)成果展示:項目完成后,每組選派一名成員公開講解展示任務實施情況,取得的成果,達到的效果。
5)評價總結:根據各小組任務完成情況,形成由小組自評、組組互評、教師評價的三維評價方式,綜合評價學生的參與程度、合作能力、任務完成情況等。
4小結
總之,在《液壓與氣動技術》課程中采用項目教學,能有有效激發學生的學習興趣和潛能,使學生在學習理論知識的同時獲得技能的提升,讓學生明白理論學習和實踐操作的相輔相依的關系,而且小組合作的學習方式,也促進了學生協調合作能力的提高,全面提升了學生的綜合素質,為今后就業打下良好基礎。
參考文獻
液壓傳動課程設計范文6
現階段模具專業主干課程主要有機械制圖、機械設計基礎、機械制造基礎、公差與配合、數控編程、刀具、液壓傳動、冷沖模設計、塑料模設計、成型機械、模具CAD/CAM等。
經過調研,有些課程面對市場已經不是本專業所必備,可以簡化或者去除,有些課程是市場新要求,比如模具CAD/CAM,需要新增。
還有根據各個學校自身情況,學生每年的就業方向和幾個就業基地的需求,可再有針對性的對課程設置進行改革。比如,大部分學生就業偏制造,可強化刀具、制造工藝、特種加工等方面的課程。再如,幾種三維造型軟件UG、PRO/E、MasterCAM、SolidWorks等,根據目前市場需求,哪一種應用最廣泛,可以強化此課程。
2強化實踐教學
首先,實訓方面做好基本技能的培養。具體包括:鉗工基本知識及技能,為模具制作、裝配、維修等打下基礎。機加實習,對常用機床(車、銑、刨、磨、鉆等)結構、特點及操作有一定的了解。制圖測繪,提高對實物測繪能力,測量工具的使用及繪圖能力。磨刀實訓讓學生對刀具的維護和修整熟悉。模具拆裝實訓讓學生對模具結構和裝配熟悉掌握。
然后課程設計,冷沖模和塑料模以及模具制造工藝的課程設計,主要目的是加強理論與實踐聯系,培養學生獨立工作的能力,能夠正確使用工具書、技術標準、參考資料等的技能訓練,為畢業設計打下基礎。
最后畢業實習,對當地的一些企業進行實習參觀,主要參觀機加、熱處理、鑄、鍛、焊、測量、模具加工及工藝流程等。讓學生對模具制造的整體流程有直觀的認識。
3校企合作辦學
學??梢愿鶕髽I要求招收訂單班,針對崗位來設置課程和學制,以代企業崗前培訓的形式來辦學。產業部門也為學校提供現場教學和學生實習基地,學校為產業部門優先培養學生,共同研究和攻克專業技術難關,實現優勢互補、互惠互利、共同發展。
這一形成有效打破了教育的自我封閉、脫離社會的局面,強化了對學生崗位適應能力和綜合素質的培養,加快了應用型人才培養的步伐。
4課程體系面向工作過程
主干課程都有內在的聯系,可以用項目或者實例教學法把知識體系串連在一起,讓學生對模具的設計與制造的整體流程通過幾年的學習有更深切的認識。
例如從專業基礎課機械制圖開始,繪圖大作業就可以選一套冷沖?;蛩芰夏@L制零件圖及裝配圖,雖然學生此階段對模具結構還不甚了解,后續會有呼應。后續學習過模具設計、和造型軟件可把模具結構弄清楚,再學習完熱處理、制造工藝、公差配合等課程,可以把模具零件的工藝規程編出。等實踐課環節,可以把理論上的知識都一一印證。
通過2、3年的學習,把課程整個知識體系用2、3套模具的實例串連起來。如圖1,表明了面向工作過程的課程體系。
5建設雙師型師資隊伍
有企業實踐經歷又有一定理論知識水平的雙師型教師隊伍是高職院?,F在和將來建設的重點。制訂“雙師型”教師標準及激勵政策,充分鼓勵教師進行各種形式的業務學習,利用假期到企業實踐煅練,不斷提升專業理論水平和實際操作技能;還通過加強校企、校校合作。聘請大型企業、高校的專家、教授、高級技師定期授課,形成一支高水平、高素質的專兼職教師隊伍。
參考文獻
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