液压教学之液压试验台

液压教学之液压试验台（共10篇）

液压教学之液压试验台 篇1

摘要：笔者介绍了自行研制的液压舵机教学实验台, 本着对实验设备的有效利用为出发点, 提高《液压传动》课程的教学效果为目的, 通过典型的实验案例说明该实验台在《液压传动》实验教学中的应用, 经过一年的教学实践, 教学效果显著。

关键词：液压舵机,实验台,液压传动,实验教学

0 引言

《液压传动》课程是我院港口物流设备与自动控制、轮机工程技术等多个近机类高职专业的专业基础课, 它是一门实践性很强的技术课程, 如果学生只是局限于课堂上学习书本的知识, 往往会感觉到液压传动知识比较抽象而难以理解。我校原来就有一套湖南宇航科技实业有限公司制造的液压传动综合演示实验台, 该实验台采用透明的液压元器件, 工作压力一般不会超过1MPa, 虽然可以完成多种液压回路的演示实验, 但是无法体验真实的液压传动环境。由笔者所在的教学团队自行设计和制作的液压舵机教学实验台, 弥补了液压传动综合演示实验台不真实的缺点, 该实验台是一款依据实际的小型船舶液压舵机为基础而设计的教学实验台。在《液压传动》课程的实验教学中, 充分利用实验设备, 既增加了现场教学环节, 又给学生创造接近实际的学习环境, 大大提高教学效果。

1 液压舵机教学实验台概述

液压舵机教学实验台主要由实验台支架 (含操作台) 和液压舵机两大部分构成, 其中液压舵机又分为:推舵机构、液压系统与操舵控制系统三个部分。本液压舵机实验台是根据小型船舶液压舵机进行设计, 液压系统的设计压力为16MPa。从经济成本出发, 并结合教学的实际需要, 本设计采用阀控型液压系统, 整个液压系统由油箱、齿轮泵、电动机、溢流阀、电磁阀、转向器、液控双向锁、橡胶管以及一些其他的辅助元件组成, 液压管连接处均使用卡套式管接头, 便于液压元件的更换[1]。

2 液压舵机教学实验台应用举例

以下通过两个典型回路来说明液压舵机教学实验台在《液压传动》实验教学中的应用。

2.1 液压缸串联同步回路

图1为液压缸串联同步回路原理图。本实验所需要的液压元件有: (1) 油箱1个, (2) 过滤器1个, (3) 齿轮定量泵1台, (4) 油压力表1个, (5) 溢流阀1个, (6) 三位四通电磁换向阀 (O型) 1个, (7、8) 液压缸2个, (9、10、11) 推舵机构1套。

工作原理:船舶舵机主要由两个液压缸来推动转舵机构, 从而实现船舶的转向, 为了增大转动力矩, 采用两个液压缸 (7、8) 的串联来实现。当电磁阀 (6) 左侧通电时, 液压油流经换向阀的左侧, 进入液压缸 (7) 的无杆腔, 同时也进入液压缸 (8) 的有杆腔, 这时液压缸 (7) 产生一个向右的推力, 液压缸 (8) 产生一个向左的拉力, 在两个力的作用下推舵机构向逆时针方向转动。反之, 当电磁阀 (6) 右侧通电时, 液压油从换向阀的右侧进入液压缸 (7) 的有杆腔, 同时也进入液压缸 (8) 的无杆腔, 这时液压缸 (7) 产生一个向左的拉力, 液压缸 (8) 产生一个向右的推力, 在两个力的作用下推舵机构向顺时针方向转动。

2.2 双液控单向阀锁紧回路

图2为双液控单向阀锁紧回路原理图。船舶在直航时, 需要舵叶长时间保持在某个角度, 这就要求液压舵机控制系统具备良好的防泄漏性能。使用双液控单向阀和Y型中位机能换向阀组成的锁紧回路, 可以让液压缸在某个位置上停留。

该实验所需液压元件清单如下: (1) 油箱1个, (2) 过滤器1个, (3) 齿轮定量泵1台, (4) 油压力表1个, (5) 溢流阀1个, (6) 三位四通电磁换向阀 (Y型) 1个, (7) 液控单向阀2个, (8、9) 液压缸2个, (10、11、12) 推舵机构1套。

工作原理:当电磁阀 (6) 左侧通电, 液压油从电磁换向阀的左侧流经 (7) 左边的液控单向阀, 进入液压缸 (9) 的无杆腔和液压缸 (8) 的有杆腔, 带动推舵机构使舵叶向逆时针转动。反之, 当电磁阀 (6) 右侧通电, 液压油从电磁换向阀的右侧流经 (7) 右边的液控单向阀, 进入液压缸 (9) 的有杆腔和液压缸 (8) 的无杆腔, 带动推舵机构使舵叶向顺时针转动。当电磁阀 (6) 断电, 换向阀处于中位, 液压油直接流经溢流阀 (5) 回到油箱, 双液控单向阀 (7) 关闭, 液压缸锁紧在某个位置, 由于液控单向阀的阀座一般为锥阀式结构, 所以密封性好, 不会因为风浪等外力作用而引起泄露。

3 教学效果

在《液压传动》实验教学中, 使用我院自行研制的液压舵机教学实验台已经一年, 从学生和教师那里得到了很好的反映。该实验台的使用让学生从原有的模拟实验上升到实际的产品安装, 有一种亲临生产现场的切身体会, 接近实际的实验过程和环境, 让学生毕业后更易于与工作的对接, 大大提高了学生学习的积极性。该实验台是机、电、液相结合, 集教学与科研与一体的新设备, 要求讲授《液压传动》的教师除了掌握机械和液压技术以外还要懂得电气控制知识, 间接促使老师去扩大知识面, 掌握新技术, 不但可以提高教师的教学水平, 还大大促进了教师的科研能力。

参考文献

[1]卢运娇, 王贵, 麦冬玲.小型船舶液压舵机教学实验台的设计[J].液压与气动, 2014 (1) :93-102.

[2]孟延军, 陈敏.液压传动[M].北京:冶金工业出版社, 2008, 09.

[3]郑士君, 孙永明.船舶辅机教程[M].大连:大连海事大学出版社, 2003, 07.

液压教学之液压试验台 篇2

【关键词】组态软件；液压支架通用技术条件标准；自动加载

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。液压支架试验台测试系统利用中泰力控6.1开发设计，主要功能是按照国家标准对液压支架进行各项试验，记录试验数据，生成试验报表并打印；辅助功能是控制试验台上工作面的平衡上升、下降及插销退销。

一、液压支架试验台电液控制系统的设计

电液控制系统是液压支架试验台的监视和控制中心，它的核心部分是工控机和组态软件开发的系统控制软件。其工作原理是各种外部传感器将现场信号通过输入板卡送给工控机，工控机通过系统软件编写的程序对数据进行处理，将处理结果通过输出板卡控制电磁阀的动作，最终完成液压支架试验台的各项性能试验。系统设计主要分为以下几部分：（1）液压系统设

计。液压系统分为油泵系统和乳化液泵系统。油泵系统负责试验台上工作台的上升、下降，插销油缸插销、退销等动作；乳化液系统负责液压支架密封、适应、强度、寿命等各项加载试验。液压系统采用结构紧凑的板式连接，电磁控制各种阀的动作，在关键管路位置安装压力变送器为自动化控制做准备。（2）控制柜的设计。控制柜采用数控开孔一次成型柜体，主要由工控机、显示器、中间继电器、空气开关、智能数显表等元器件组成，具有信号采集、变换、输出、显示、保护、报警和工控机通讯等多种功能。（3）试验台各种传感器的安装和调试。传感器是外部信号采集的主要途径，安装位置十分重要，压力变送器、温度变送器、激光传感器，以及光电限位开关的合理安装，便于对现场信号的精确采集。（4）基于组态软件的系统控制软件设计。

Forcecontrol6.1组态软件建立的控制系统主要由用户组态窗口、数据库组态、脚本动作组态三部分组成。一是用户窗口组态。窗口组态画面是人机交往的主要场所，根据实际需要，设计各种的静态和动态画面，如数据显示画面，现场摸拟画面，参数设置画面和数据打印等画面，来控制现场各种动作。二是数据库组态。实时数据库负责和IO设备调度程序的通信，获取设备的控制数据，给其它程序和其它数据库提供实时和历史数据，数据库之间可以互相通信。按照液压支架试验台的测试要求，定义和设置了模拟I/O点、数字I/O点共53个点。三是脚本动作组态。脚本动作是一种基于VB的编程语言，它是系统软件的核心，通过各种脚本的编写可实现自动访问和控制实时数据，如液压支架上工作台的平衡上升，自动定位脚本；插销、退销自动保护脚本；强度试验充液，增压，保压，卸荷各步骤自动变换循环脚本等。

二、液压支架试验台电液控制系统主要功能的实现

（1）试验台上工作台的平衡上升，自动定位。在液压支架试验台上工作台的平衡上升的设计上，采用了目前非常先进的激光测距技术，测量上工作台四个角的上升高度，测量数据通过输入板卡送给系统控制软件，经过系统控制软件中的脚本运算处理，输出信号给输出板卡，控制液压系统电磁阀的动作，最终实现上工作台的平衡上升。激光测距仪的采用，不仅解决了上工作台的平衡上升问题，而且代替了过去的试验台插销孔中心位上大量使用的限位开关，通过设定上工作台的目标高度，可靠准确的实现了上工作台的精确定位。（2）液压支架各项试验的自动循环加载。液压支架试验台的主要功能是对液压支架进行密封、适应、强度、寿命等加载试验。在这些功能的设计上采用组态画面将各功能整合在不同的画面上，通过调用相关画面，实现各型号支架参数的选定，加载压力和加载时间的设定，在各项性能加载中，试验数据时实采集，通过趋势出线显示各项试验的曲线变化，并具有保存，打印，自动生成报表等功能。循环加载采用脚本组态自动控制，节省了大量的时间继电器、压力继电器和接触器，极大的提高了系统的可靠性，为长时间，频繁试验做好了准备。

三、数据库组态及PCI板卡的选择

（1）数据库组态是将测试系统与外围设备进行数据交换的模拟量和数字量输入输出按照组态软件协议进行格式化的过程，设定好的组态点是测试系统与外部数据交换的通道。点组态过程中重点要注意的是模拟量输入点的量程变化，PCI8360I板卡采集的模拟量信号是0-20mA的电流信号，组态软件初测值为0-4095的PV.RAW裸数数值，需要对传感器进行相应的量程变化。（2）PCI板卡的选择根据组态点的情况选用PCI-8360I输入板卡和PCI8407光电隔离输出板卡进行数据采集和输出。PCI-8360I有16路双通道模拟量输出通道和16TTL开关量输入通道；PCI-8407数据输出板卡有2组共32路开关量输出通道，开关量最大输出电流可达200mA，可以直接驱动中间继电器，提高系统的执行效率。

四、组态画面及应用程序的设计

组态软件工程画面是测试系统主界面，测试系统的各种功能都通过这些组态画面上实现。液压支架试验台测试系统主要画面有流程示意、平台控制、强度试验、耐久试验、试验记录、报表打印、参数设定七个画面。其中平台控制、强度试验、耐久试验三个画面为系统主要功能实现的画面，其它四个画面为主要功能的辅助画面，本文就前两个主要画面做详细说明：（1）试验平台组态画面及其应用程序流程。试验台是液压支架试验的硬件场所，总高8米。试验台上平台可活动，四立柱上共有10层插销孔，各层相距0.45米，最低层插销孔距试验台下平台2.8米。平台控制的组态画面中模拟了现场平台上升，显示了平台四角高度，各层选择，上升、下降、插销、退销等功能键。具体功能由动作中编写应用程序实现，由于应用程序变量名及程序流程因个人编程习惯所不同，这里不做程序代码分析，只做文字性的流程介绍：实验台上工作台在上升过程中，激光传感器监测四角的高度，自动调整四角各液压缸的启停，实现上工作台的平衡上升；当上工作台到达指定层的中心位置，偏差在允许范围内时，启动插销，光电限位开关检测插销到位与否，实现自动插销，完成对实验台上工作台的完全智能控制。（2）強度试验组态画面及应用程序设计。强度试验是液压支架检测中很重要的项目，强度试验下又分两大类共十几个小项，组态画面采用导航栏的方式，选择每一个小项，其他试验流程相似都用共同的画面显示，每一次试验都是进行三次，自动循环加载，试验结果在趋势图中显示，试验结果保存在硬盘指定的文件夹下。应用程序主要实验三次强度加载的自动循环，循环加载流程：打开低压阀对液压支架进行初充液，当压力达到指定值时，关闭充液开始增压，增压值到达指定压力后开始保压，用后台组件时间控件进行2秒的保压，最所卸荷，进行第二次加载。每次的数据保存在数据库变量中，每次的试验结果都在屏幕中显示，并可以通过历史报表随时调取。

在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；通用工业自动化组态软件的出现能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。

参 考 文 献

[1]MT 312-2000液压支架通用技术条件.2000-12.国家煤炭工业局

[2]力控ForceControl 6.0快速指南

[3]力控ForceControl 6.0参考手册

液压教学之液压试验台 篇3

QCS系列液压教学实验台是某机床厂生产的适合大、中专院校机电类专业、机床液压传动课程的实验教学用设备。QCS系列实验台可进行压力形成、液阻特性、节流调速、油泵性能、溢流阀动静态特性、基本调速回路等实验。但在实验教学中, 该机床经常会出现一些故障, 尤其是使用年限较长的实验台。液压系统故障有别于其他机械传动设备的故障, 不易通过表象观察来正确分析判断, 故障的隐藏性强, 关联性很复杂, 系统发生了故障, 要迅速找出故障原因往往比较困难。我院的QCS系列液压教学实验台已经用于实验教学多年, 在使用过程中积累了许多维修经验, 根据系统的具体情况和特点, 用主观判断、逻辑分析的方法解决了在实验教学中出现的问题, 大大地提高了设备的使用率和实验教学质量。

2 故障分析基本要点

(1) 在对QCS系列液压教学实验台进行液压系统的故障分析之前, 要清楚整个液压系统的传动原理、结构特点。根据结构及其内在联系进行故障现象的分析、判断。QCS系列液压教学实验台的特点是:传动原理采用的是教科书所讲到的基本回路和典型回路, 动力部分均采用叶片泵, 液压系统元件大部分采用板接式连接, 易于拆装维修。

(2) 熟悉液压系统的组成部分及元气件的结构与工作原理。如果不熟悉液压系统的基本组成及液压元件的结构与工作原理, 就不能很好地分析判断和排除液压系统的故障。

液压系统主要由动力装置、执行机构、压力流量控制装置、辅助装置构成。

訩动力装置主要是将机械能转换成油液的液压能, 给液压系统提供压力油, 例如油泵、电机、系统安全阀等。訪执行装置是把液压能转换成机械能, 如液压缸、液压马达。訫压力流量控制装置是控制液压系统中的油液压力, 流量和流动方向的, 控制元件有溢流阀、调速阀、电磁换向阀、减压阀等。訬辅助装置是上述三项以外的其它装置, 如油箱、过滤器、油管、流量计压力表等, 以保证液压系统可靠、稳定、持久地工作。

(3) 故障分析要有逻辑性、要方法对路、逐一排除。当液压系统出现了故障, 在没有找到故障原因之前, 不要主观盲目地将设备进行拆卸, 首先应当根据系统的因果关系分析故障现象, 可采用工作原理分析法、故障机理分析法、液压传动知识分析法、经验分析法和各种基于上述方法的因果关系分析法, 这些方法均具有逻辑分析的特点。按合理的程序查找产生故障的原因, 找出故障出现在系统的那一部分, 对于以往经常出现的故障现象, 可以进行经验判断。有时引起故障的原因是多方面的, 当初步判定故障产生的范围或者已经确定故障产生于系统的某一部分而尚未找到其根本原因时, 可以采取隔离分析的方法:即把受到怀疑的部分与其他部分隔离开来, 然后逐一进行检查。否则不仅浪费人力、物力和时间, 而且还会增加故障的复杂性。

3 液压系统常见故障逻辑分析与排除

3.1 压力异常

压力异常表现为:压力为零、压力小、压力调不上去、压力不稳定, 液压缸负载增大时压力上不去。

首先要分析动力装置部分: (1) 检查电机转速, 新进设备要注意电机是否反转。 (2) 溢流阀是否有问题, 由于是板接式连接拆卸方便, 可用替代法换新阀试验。 (3) 液压泵是否内泄漏。在检查泵之前应先检查溢流阀, 因为若溢流阀有问题, 即使泵没问题, 压力也调不上去。如果泵内泄漏, 其主要原因是内部有杂质, 转子与配油盘结合的端面摩擦划伤, 产生沟痕造成内泄严重。排除方法:检验油液是否有杂质, 如果油液可继续使用, 则要清洗液压泵体, 同时修整转子、配油盘和叶片, 装配测试后方可再用。如油液已不适合再用, 须及时更换油液。 (4) 若上述几种情况没问题, 液压缸正在工作且负载较大压力上不去时, 一般应该是液压缸活塞密封圈损坏泄漏、进油腔与出油腔连通引起的。 (5) 检查系统管路连接是否漏油。

3.2 液压缸工作异常

异常情况有:液压缸不动作、液压缸爬行、达不到设定的压力负载。

分析方法与步骤: (1) 先检查节流阀或调速阀是否有问题, 可用替代法换新阀试验。 (2) 控制液压缸的换向阀在中位时, 检查系统压力是否与设定的参数一致。 (3) 换向阀换向是否到位, 若不到位可能有以下原因:换向阀阀芯卡死、换向阀电磁铁失效无磁性、换向阀电磁铁未供电、换向阀电磁线圈损坏。 (4) 工作缸内有污物造成卡死。 (6) 当工作缸负载增大时、工作缸推力不足, 达不到设定的压力负载, 原因是液压缸活塞密封圈损坏, 造成进出油腔连通。 (6) 液压缸爬行与缸内存有空气有关, 应排除其内部的空气。

3.3 流量速度异常

异常情况: (1) 执行机构不动作, 只有一个速度; (2) 速度调节不稳。

QCS系列液压教学实验台采用的是节流阀或调速阀控制系统回路速度, 对某一回路的分析方法与步骤: (1) 如果只有一个速度或速度不稳定, 在系统拆卸比较困难并且条件允许的情况下, 可通过对系统进行加载实验, 因为节流阀或调速阀是有一定速度—负载特性曲线的, 若不符合其曲线特征, 就基本可以断定是阀的问题。 (2) 若执行机构不动作, 在溢流阀和换向阀没问题的情况下, 可用替代法换新的节流阀或调速阀试验。

3.4 液压系统振动和噪声

振动和噪声会影响人的情绪, 影响实验教学的进行, 容易使人产生疲倦, 造成实验设备故障。产生振动和噪声的主要原因有空气的侵入、液压泵本身的质量问题、零件的磨损后间隙过大、溢流阀不稳定、换向阀电磁铁接触不良及零件松动等。

分析噪声产生原因的方法和步骤: (1) 首先检查电机、油泵是否有问题。油泵的选用也很重要, 笔者曾经购买过某小厂生产的油泵, 在使用过程中噪音非常大。 (2) 看油泵进油路是否畅通, 油液面是否太低吸入空气, 过滤器是否阻塞等。 (3) 系统内是否进入空气引起高频振动。

4 结语

目前, 我国许多理工科院校在液压传动课的实验教学中普遍使用QCS系列的教学设备。此系列教学设备在设计上有许多共性及特点。以QSC系列实验台液压系统的共性、特点为基础, 用主观判断和逻辑分析相结合的方法分析判断故障、制定排除的方法, 是一种重要的解决问题的方法, 需要进行研究总结。

参考文献

[1]嵇光国.液压系统故障诊断与排除[M].北京:海洋出版社, 1998.

[2]黄富, 王宣.液压系统故障诊断方法综述[J].液压与气动, 2006 (1) :75-77.

[3]王振南.液压传动系统的故障分析与诊断方法[J].液压与气动, 2006 (1) :77-78.

液压教学之液压试验台 篇4

关键词：液压；万能材料；试验机测控系统

中图分类号：TH879 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01

一、引言

传统的试验机只能依靠试验人员来进行观察，再基于自身的经验来手工进行相应的调整，依靠指针表盘所显示的数据来进行材料性能数据方面的计算，其操作相对较为复杂，且适应不了当前试验机的实际需求，并也逐渐被社会所淘汰。针对这些问题，文章将在Delphi语言软件的基础上，结合单片机自身所具备的自动控制技术，把这一单片机应用在万能材料试验机的控制系统中，分析通用材料等各种试验标准，并在此基础上提出了一种模块化的上位机软件、下位机软件以及上下位硬件设计方式，并在此基础上对这种试验设计方法进行了评价，此外还实施了不同的试验。

二、测控系统硬件的设计

在本文中，这一测控系统硬件的核心为AVR单片机，以硬件模块化设计作为其思想来进行测控系统硬件的设计，该硬件包括了六个子模块，其结构如下图所示：

（一）单片机的最小系统。在该系统中主要采用的是AVR系列的Atmega16L单片机，其中最小系统是由复位电路、单片机、晶振以及电源所组成，在设计系统硬件中，复位电路作为一种比较常见的电路，其自身设计质量的高低将直接影响系统整个工作的可靠性以及稳定性。针对这一特性，为了使系统运行的可靠性得到保障，本文所阐述的这一系统，其复位电路是在单片机的低电平基础上，通过10kΩ电阻来实现复位电路等，这种方式比较简单，而且其可靠性也较强。此外，晶振电路主要采用的是陶瓷晶体和双30pF电容，其频率为8MHz。

（二）高精度的A/D转换模块。这一模块依靠压力以及变形等各种模拟型号的采集，通过滤波放大以后，将A/D转换器输入到该模块，同时将其转换成为数据信号，将其传递至单片机，其中A/D转换器采用的是型号为AD7710的转换器，而放大器则采用的是OP07这一型号。

（三）拉线编码器的解码模块。拉线编码器主要是测试工作台的位移，其包含两个内容：即即位编码与方向解码，编码器所产生的信号再经过光电耦合器隔离以后，就会进入到单片机、方向编码中，待信号被输入至单片机后，单片机就会对其进行相应的计数，并实施位移的计算。在本文所阐述的这一系统中，其电源模块主要是对所有IC予以供电。

（四）串口通讯模块和开关量输出模块。在该系统中，串口通讯这一模块可实现上位机、下位机间数据的通讯，当下位机将信号采集后，就会将其传送至上位机，接着由上位机来发布相关的命令，同时指示下位机下一步动作。而在系统中，其开关量这一模块的功能主要表现如下：第一，控制电机的输出方向以及其脉冲输出；第二，利用上述这一输出控制来过载保护系统。

三、软件的设计

（一）上位机的设计。针对万能机试验机自身测控软件操作的复杂性以及对试验人员的水平要求高等特点，本文所研究的这一软件主要分为三个部分。即试验模块、主程序以及设备配置模块，其中试验模块和设备配置模块都是以DLL形式来进行封裝的，有利于新试验方式的扩展。其中动态链接库为一种资源库或者函数，可编写和语言没有关系的各种方程，可被其他的DLL文件或者应用程序所调用，基于该特性可得知，主程序能实现不同试验模块之间的切换，在试验人员在切换某预置试验模块时，和该试验模块有关的结果分析方式、控制过程以及数据记录等均会被完全的定制，使试验人员可从以往繁琐且专业的参数设置中释放出来。

（二）下位机软件的设计。这一软件为压力控制程序、通讯程序和数据采集程序等所构成，利用数据采集这一软件可实现单片机与转换器间通讯；而通讯程序则不仅可实现上下位机数据的交互，同时还可实现命令的解析；此外压力控制这一程序可对试验机实施加载控制，在这一程序中，如果采用的控制策略较为单一，就会导致其控制效果比较低下，如果采取的是单一且模糊控制策略，尽管能够有效改善其动态特性，但由于在其内部存在大量模糊的控制规则，很容易使其控制的准确性以及可靠性受到影响。

四、试验研究

（一）多目标持荷试验。实施该试验的目的就是为了测试这种算法在均匀加载以及目标持荷的时候所产生的效果，以此来验证这种测试控制系统基本性能，通过这一试验得知，这种算法满足一级精度的要求。

（二）水泥胶沙抗压试验。基于上述这一试验，再来实施水泥胶沙抗压试验，在试验过程中，其加速度可精确控制在试验的标准所规定的范围内，即2.4kN/s，而这也说明来该算法以及其控制器在控制精确力上的效果。

（三）金属材料的拉伸试验。基于上述的这两种试验，在本文还对具备明显的屈服材料实施了拉伸材料，在试验过程中，主要采取的是位移、力以及变形的三闭环控制，从其试验结果来看，所获的材料力学性能和该材料理论力学性能基本处于吻合状态，而这也在一定程度上说明了在三闭环的金属拉伸试验过程中，这种自适应PID算法具有较强的适用性。

五、结束语

综上所述，本文所阐述的这一材料试验机控制系统不管是在硬件上，还是在软件上均实现了操作、扩展以及设计的方便性，不仅使工作人员在试验过程中的工作强度得到了减轻，同时在一定程度上还使这些集成材料试验标准变得更为简单，且数据精度和系统的控制精度也较高。

参考文献：

[1]巫志文.基于通用硬件平台的液压万能材料试验机改造[J].机床与液压，2012，40（22）：61-64，70.

[2]许志军，王光福.基于电液比例阀控制的液压万能试验机系统模糊PID控制器研究[J].自动化与仪器仪表，2010（5）：5-7.

简易液压试验台的制作 篇5

1. 液压系统原理

该试验台不自带动力,以本厂自用乳化液泵作为外接动力源,其液压原理如图1所示,介绍如下:

关闭卸荷截止阀Ⅲ、IV,操纵手柄使操纵阀Ⅱ的阀芯处于左位时,来自乳化液泵站的高压液体经双向锁到达被试液压缸无杆腔,活塞杆伸出,在这个过程当中观察是否有渗、漏现象,如果没有可继续试验;操纵手柄使操纵阀Ⅱ的阀芯处于右位时,来自乳化液泵站的高压液体经双向锁到达被试液压缸有杆腔,活塞杆缩回,当缩到1/3或1/2处时,关闭截止阀Ⅰ,打开截止阀Ⅱ,操纵手柄使操纵阀Ⅰ的阀芯处于右位,增压缸无杆腔进液增压,使压力表的数值慢慢升高,当达到所需要的压力(卸荷安全阀卸载值事先调定)时,截止阀Ⅱ关闭,保压30 s,如果在这期间,压力表指针稳定,可以继续试验(反之为不合格)。打开截止阀Ⅰ,操纵手柄使操纵阀Ⅰ的阀芯处于左位,增压缸有杆腔进液,活塞杆收回。操纵阀Ⅰ复位,打开卸荷截止阀Ⅲ卸载。其他位置保压重复上述步骤即可。

2. 主要结构

试验台主要由操纵阀、双向锁、截止阀、压力表、增压千斤顶、增压安全阀、高压胶管和固定架等部分组成(见图2),各部件集中安装在工作台上,每部分之间通过中间接头连接,仅外部试验管路采用高压胶管。

本厂自用乳化液泵为WRB200/31.5型,能提供31.5 MPa压力。使用支架采用前梁千斤顶作为增压千斤顶,通过调定增压安全阀的卸载值,能够使试验压力在0～90 MPa(增压约2倍)之间,满足了各类千斤顶试验的增压(保压)需要。

实验台所用液压元件均为我厂常用的平顶山煤矿机械厂生产的ZZ4400-17/35型液压支架的元件,如附表所示。

3. 试验台的特点

该试验台结构简单、紧凑,外形尺寸小;操作调整简便,安全可靠;输出压力可调;能实现增压、保压等功能;所有组成部分均为普通支架通用液压元件,加工维护成本低。

简易液压试验台的设计 篇6

关键词：简易,液压试验台,设计,油缸试验

1 设计背景

我厂负责恒源煤电集团公司所属各矿的综采设备修理任务,每年大修理液压支架五百多架,加上生产维护使用,每年需大修支架立柱两千多根,其他各类支架千斤顶四千多根;随着服务对象的不断拓展,千斤顶大修工作量也会相应增加。

根据中华人民共和国煤炭行业标准《液压支架千斤顶技术条件》的规定,液压支架千斤顶在大修完成后需进行严格的密封性能、耐久性、强度试验,全部合格才能投入使用。这就需要有一台能够提供较大流量、压力可调、具备增压保压功能的液压试验台,购买一台这样的液压试验台通常需要十几万元,而自带动力的更要几十万元。因此,利用现有条件,设计制造一台能够满足以上功能的简易液压试验台,将为企业节约一笔不小的设备采购费用,如能推广应用,将会产生更大的效益。

2 工作原理

简易液压试验台的液压原理如图2所示。

液压试验台以本厂自用乳化液泵作为外接动力源。

关闭卸荷截止阀III、IV,操纵手把使操纵阀II的阀芯处于左位时,来自乳化泵站的高压液体经双向锁到达被试液压缸后腔,活塞杆伸出,观察在这个过程当中是否有渗液、漏液现象,如果没有可继续实验;操纵手把使操纵阀II的阀芯处于右位时,来自乳化泵站的高压液体经双向锁到达被试液压缸前腔,活塞杆缩回,当缩到三分之一或二分之一处时,关闭截止阀I,打开截止阀II,操纵手把使操纵阀I的阀芯处于右位,增压缸后腔进液增压,使压力表的数值慢慢升高,当达到所需要的压力(卸荷安全阀值事先调定)时,截止阀II关闭,保压30秒,如果在这期间,压力表指针稳定,没有下降现象,可以继续实验(反之为不合格)。打开截止阀I,操纵手把使操纵阀I的阀芯处于左位,增压缸前腔进液,活塞杆收回。操纵阀I复位,打开卸荷截止阀III卸载。其他位置保压重复上述步骤即可。

3 设计内容

简易液压试验台主要由操纵阀、双向锁、截止阀、压力表、增压千斤顶、增压安全阀、高压胶管、固定架等部分组成。如图一:实物照片。

本试验台不带动力,以本厂自用乳化液泵作为外接动力源,本厂自用乳化液泵为WRB200/31.5型,能提供31.5Mpa压力。使用支架用前梁千斤顶作为增压千斤顶,通过调定增压安全阀的卸载值,能够使液压试验台的压力试验范围达到0~90Mpa(增压约2倍)之间,基本满足各类千斤顶试验的增压保压功能。

液压试验台的主要组成部分操纵阀、双向锁、截止阀、压力表、增压千斤顶、增压安全阀等集中安装在工作台上,每部分之间通过中间接头连接,仅外部试验管路采用高压胶管,即使试验台结构紧凑,操作调整方便,试验压力可视化,又确保了试验安全。

本实验台所用液压元件均为我厂常用的平顶山煤矿机械厂ZZ4400-17/35支架元件。

所需液压元件如表1。

4 简易液压试验台的特点及应用

4.1 简易液压试验台的特点

1)结构简单紧凑,外型尺寸小;

(2)操作简单,安全可靠;

(3)输出压力大小可视化,可调节;

(4)能实现增压、保压等功能;

(5)所有组成部分均为普通支架通用液压元件,加工维护成本低。

4.2 简易液压试验台的应用

液压教学之液压试验台 篇7

ZY-750C型钻机为全液压钻机, 该钻机主要用于煤矿井下钻进瓦斯抽 (排) 放孔、注浆孔、注水孔、卸压孔、地质勘探孔以及其他工程孔[4], 在现场使用过程中具有安全可靠、移动方便、进度快等特点[5]。但随着矿井采掘强度加大, 采掘逐渐向深部延伸, 钻机的钻进动力性能受电动机、马达能力限制, 出现卡钻丢钻、液压系统和马达损坏、施工效率低等问题, 严重制约该型钻机在矿井生产部署中发挥快速钻进的优势。

因此, 通过对钻机液压系统进行理论计算与方案对比分析, 使钻机液压系统改造后其钻进效率得以提高, 最终对改造后钻机与原钻机的平均钻进速度和月台机效率进行了现场对比试验。

1 钻机液压系统理论计算和改造方案

1.1 钻机基本情况

目前, 重庆打通一矿现场使用的是ZY-750C型全液压钻机, 其液压系统如图1所示, 主要技术参数见表1。

1—油箱;2—大泵吸油过滤器;3—小泵吸油过滤器;4—电动机;5—双联齿轮泵;6—大泵溢流阀;7—快换接头;8—压力表 (25 MPa) ;9—多路换向阀;10—摆线马达;11—节流阀;12—推进油缸;13—液压夹持器;14—液压卡盘;15—回油压力表 (2.5 MPa) ;16—冷却器;17—精过滤器。

该钻机配套的YBK2-180M-4电动机的额定功率为18.5 k W, 转速为1 470 r/min。

泵站通过电动机带动油泵把电能转变为液压能, 通过操纵台将液压油分配给动力头中的液压马达、机架中的推进油缸等执行机构[3]。该钻机配套的CBY3050-2006-131L齿轮泵的基本参数见表2。

动力头通过液压马达等部件, 将液压能转变为机械能, 带动钻具旋转切削煤岩。该钻机采用的变量马达使得其输出转速、转矩可根据现场需要随时调整[4]。该钻机配套的BM-D160液压马达的基本参数见表3。

1.2 理论计算及改造方案

随着矿井采掘强度加大, 采掘逐渐向深部延伸, ZY-750C型钻机在现场钻进过程中经常出现卡钻丢钻、液压系统和马达损坏、施工效率低等问题, 为解决这些问题, 决定对钻机液压系统进行改造, 改造内容包括电动机、液压泵、液压马达3个部分。

ZY-750C型钻机的液压系统需执行回转功能, 由液压马达执行动作, 为钻机提供回转部分的转速和转矩, 其输出转速为95 r/min, 输出转矩为750 N·m。液压系统的压力和流量是最主要的2个参数, 根据这2个参数来计算和改造电动机、液压泵和液压马达的规格型号。进行液压系统改造之前, 需要初选系统压力[5]。根据煤矿现场生产经验, 钻机液压系统改造的系统工作压力选定为19 MPa。

1.2.1 液压马达参数计算与改造

液压马达排量由下式计算:

式中:Vm为液压马达的排量, m L/r;T为液压马达的负载转矩, N·m;ηnm为液压马达机械效率, 取0.9;Δpm为液压马达进、出口压力差, MPa。

计算得Vm=275.44 m L/r, 原液压马达排量为160 m L/r, 小于275.44 m L/r, 不能满足要求, 因此初选液压马达排量为310 m L/r的G6K-310伊顿马达。

液压马达最大流量[6]由下式计算:

式中:qmax为液压马达的最大流量, m L/min;nmax为液压马达最高转速, r/min。

计算得qmax≈197 L/min, 初选的G6K-310伊顿马达的最大流量为225 L/min, 符合要求, 其基本参数见表4。

1.2.2 液压泵参数计算与改造

液压泵的工作压力按下式计算:

式中:pP为液压泵的工作压力, MPa;pmax为液压马达的最大工作压力, MPa;Δp为液压泵出口到液压马达的压力损失, 取1 MPa。

计算得pP=20 MPa。

液压泵的流量应大于执行元件所需的最大总流量, 还应考虑系统的泄漏和元件磨损后容积效率的降低。因此, 液压泵的实际流量为

式中:qP为液压泵的实际流量, m L/min;k为系统泄漏系数, 取1.1~1.3。

计算得qP=216.7 L/min。根据计算的液压泵工作压力和实际流量选取CBY3063-2016-630型液压泵, 其基本参数如表5所示。

1.2.3 电动机参数计算与改造

电动机的选择主要包括种类、型式、额定电压、额定转速、额定功率、工作方式等, 最重要的是确定电动机的额定功率。压力、流量比较稳定的液压泵, 其传动功率为

式中:NP为液压泵传动功率, k W;ηp为液压泵总效率, 取80%。

计算得NP=28.22 k W, 选取YBK2-200L-4型电动机, 其额定功率为30 k W, 转速为1 470 r/min。

2 现场对比试验

2.1 试验地点概况及试验方案

ZY-750C型钻机液压系统改造前后对比试验选择在重庆松藻矿区打通一矿, 矿井M7煤层瓦斯含量19.12 m3/t, 瓦斯压力1.74 MPa;M8煤层瓦斯含量22.20 m3/t, 瓦斯压力2.45 MPa。

原钻机钻进试验地点选择在W8#瓦斯巷, 改造后钻机选择在W10#瓦斯巷钻进W2706运输巷的条带预抽钻孔, 2个相邻钻场间距5 m, 每个钻场钻进9个钻孔, 钻孔依次穿M8、M7煤层, 终孔于M7煤层顶板0.5 m位置, 钻孔间距5 m, 控制帮外18 m。钻孔穿多岩性地层, 岩性复杂, 硬岩段有茅口灰岩、砂岩等, 软岩段有煤层、铝土岩及泥岩等, 对钻机能力要求较高。改造后钻机钻进试验方案如图2所示。

2.2 试验结果

钻机改造前后对比试验主要选取钻机钻进速度、月台机效率两项进行对比考察。

1) 钻进速度

2011年10月1日夜班至10月4日中班, 试验人员在W8#瓦斯巷补3#钻场考察了原钻机钻进抽采孔的钻进速度;同时在10月10日早班至10月12日中班, 在W10#瓦斯巷177#钻场考察了液压系统改造后钻机钻进抽采孔的钻进速度。试验结果表明:由于ZY-750C型钻机动力性能改进, 每米抽采钻孔的钻进时间减少, 钻进速度大幅提高, 改造前平均每米抽采钻孔的钻进时间为6.13 min, 改造后为4.07 min, 减小了33.6%。

2) 台机效率

2011年10月, 试验人员考察了改造后钻机钻进W10#瓦斯巷和原钻机钻进W8#瓦斯巷的台机效率。一个月之内, 在W10#瓦斯巷钻进170#~180#共11个钻场, 累计99个钻孔, 改造后钻机钻进台机效率为6 341.2 m/月;在W8#瓦斯巷钻进补2#钻场共5个钻孔, 补3#至补11#共9个钻场、81个钻孔, 补12#钻场共5个钻孔, 累计91个钻孔, 原钻机钻进台机效率为4 930.6 m/月。试验结果表明:ZY-750C型钻机的主要动力系统改造后, 钻机钻进台机效率由4 930.6 m/月提高到6 341.2 m/月, 提高了28.6%。

3 结语

1) 通过理论分析与计算, 对ZY-750C型钻机液压系统的电动机、液压泵、液压马达3个部分进行改造, 确定该钻机电动机由YBK2-180M-4型改造为YBK2-200L-4型, 液压马达由BM-D160型改造为G6K-310型, 齿轮泵由CBY3050-2006-131L型改造为CBY3063/2016-630型。

2) 现场试验结果表明:经过改造液压系统的ZY-750C型钻机, 动力性能得到提升, 钻进速度增大, 每米抽采钻孔的钻进时间大幅度减少, 改造后钻机每米抽采钻孔的钻进时间由6.13 min减少到4.07 min, 减少了33.6%;改造后钻机钻进台机效率明显提高, 由4 930.6 m/月提高到6 341.2 m/月, 提高了28.6%。

摘要：为解决ZY-750C型钻机在煤矿现场应用中出现的钻进能力小、故障多、施工效率低等难题, 提出了通过改造钻机液压系统以提高钻进效率的方法。通过对钻机液压系统进行理论计算与优化分析, 确定改造后该钻机的电动机为YBK2-200L-4型, 液压马达为G6K-310型, 齿轮泵为CBY3063/2016-630型。现场试验结果表明:改造后钻机每米抽采钻孔的钻进时间由6.13 min减少到4.07 min, 减小了33.6%;钻进台机效率明显提高, 由4 930.6 m/月提高到6 341.2 m/月, 提高了28.6%。

关键词：钻机液压系统,液压马达,齿轮泵,改造

参考文献

[1]任德伟.150型钻机与250型钻机的配合应用[J].中国西部科技, 2008, 7 (20) :3-4.

[2]刘振波, 冯新顶, 赵传语.全液压钻机在软硬岩长距离探放水钻孔中的应用[J].水力采煤与管道运输, 2008, 12 (4) :4-5.

[3]姚克, 殷新胜, 姚宁平, 等.ZDY4000S型全液压钻机的设计与应用[J].煤炭工程, 2006 (2) :77-79.

[4]陈斌, 段勋兴, 辛德忠.ZYW-3000型煤矿用全液压钻机的应用[J].煤矿机械, 2011, 32 (8) :172-174.

[5]林小亮.ZDY3200S全液压钻机液压系统设计[J].企业技术开发, 2011, 30 (22) :178-180.

多路阀试验台液压系统的改进 篇8

1.试验台组成及原理

该液压试验台组成及原理如图1 (部分图)所示,其主要由电动机1、主泵2、插装式溢流阀7、被测试多路阀9、滤油器11、电磁换向阀(12、13)、流量计14、逻辑阀15等组成,其中流量计14用于采集被测试阀的泄漏量。

1.电动机2.主泵3、5、10、11.滤油器4.截止阀6.单向阀7.插装式溢流阀8.压力表9.被测试多路阀12、13.电磁换向阀14.流量计15.插装式逻辑阀

通过主电动机带动主泵2给被测试多路阀9提供压力油,可对该阀进行压力-流量试验、换向性能试验、保压试验、内泄漏试验、耐压试验和外泄漏试验。在进行压力-流量试验、换向性能试验时,电磁换向阀12、13都不得电,处于常位,流量计14不工作。此时主泵2保持较大排量,其输出的大流量油液由P油口,经过逻辑阀15的A口到P2油口(逻辑阀15B口),再进入被测试多路阀9。在进行保压试验、内泄漏试验、耐压试验、外泄漏试验时,电磁换向阀12、13同时得电,处于换向位,流量计14处于工作状态。此时主泵2排量变小,压力增加,其输出高压力、小流量的油液经电磁换向阀12、流量计14到达P1油口,再进入被测试多路阀9。

2.试验台故障分析及验证

(1)故障原因分析

在测试多路阀泄漏量过程中,起初被测试多路阀的泄漏量显示正常,但在压力逐步增大到25MPa时,被测试多路阀的泄漏量变为0。在稍后针对此现象的调试中,将回油管拆开,经过长时间“打压”,发现有少量液压油从回油口渗出,由此判定“泄漏量为0”是假象。

分析认为,“泄漏量为0”的原因有3种:一是泄漏量很小,流量计无法采集该流量;二是流量计信号变送到工控机过程中受到干扰,导致泄漏量数据丢失;三是主泵泵出的液压油没有经过流量计,而是直接经过打开的插装式逻辑阀、被测试多路阀,回到回油口。

查询相关资料得知,在被测试多路阀最大泄漏量为130 mL/min时,传感器的精度为0.48 mL/min,流量传感器应能够检测到这个流量。通过变换液压回路,从P口接通另一小流量使其经过流量传感器,结果数据采集、变送、显示均正常。由此判断故障原因应该是插装式逻辑阀有问题。

(2)故障部位验证

由于故障分析结果可能是插装式逻辑阀存在问题,所以需进一步进行验证。

1.控制盖板2.插件3.阀套4.调整圈5.座阀6.带阻尼锥颈7.不带阻尼锥颈8.复位弹簧A1—A口受力面积A2——B口环形截面受力面积A3——X口受力面积,为A1与A2之和

12、13、16.电磁换向阀14.小流量计15.逻辑阀17.单向阀

插装式逻辑阀包括控制盖板1和插件2两个部分。控制盖板1内设有控制油孔,根据功能需要,可选装行程限位器、液控方向阀1座阀或梭阀。插件2主要由阀套3、调整圈4、座阀5、带阻尼锥颈6 (或不带阻尼锥颈7)和复位弹簧8组成,如图2所示。

从图2可知,插装式逻辑阀阀座X口接先导控制油,A口与液压泵出口连接,B口与被测试液压阀连接

阀芯A口受力FA计算如下:

式中:

FA——阀芯A口受力;

P——系统测试油压;

A1——阀芯A口受力面积。

阀芯B口受力FA计算如下:

式中:FB——阀芯B口受力;

P2——B口油压;

A2——阀芯B口环形截面受力面积。

阀座X口受力FX计算如下:

式中:

FX——阀座X口受力;

PX—先导控制油压,22.5MPa;

A2——阀座X口受力面积,为A1与A2之和。

由插装式逻辑阀原理可知,当其阀座X口受力FX与弹簧力F弹之和大于A口受力FA与B口受力FB之和时,插装式逻辑阀阀芯开启(如公式4)。反之,插装逻辑阀阀芯关闭。

经计算得知,当系统压力P系为25MPa时,阀座X口受力FX与弹簧力F弹之和大于A口受力FA与B口受力FB之和,因此逻辑阀15开启,液压泵泵出的压力油不经过流量计。

3.改进方案

根据以上分析和验证,在泄漏试验时,只要确保图1中P2口的回油不回流至插装式逻辑阀15的B口,逻辑阀15便可关闭。为此,决定在P2回油口与插装逻辑阀15的B口之间加装单向阀17和电磁换向阀16,以将P2回油口的压力卸掉。如图3所示。

测试多路阀泄漏时,电磁换向阀12、13、16同时得电,逻辑阀15关闭,液压泵泵出的压力油经流量计14进入被测试多路阀;不测试多路阀泄漏时,电磁换向阀12、13、16同时失电,逻辑阀15打开,液压泵出来的油液经P2回路流至被试液压阀。

《液压与气压传动》教学探索 篇9

关键词：液压与气压传动 实践 教学 改革

液压与气压传动是近机类专业的一门专业基础课。具备功率密度大、可无级传动、控制方便、易实现自动化等特点，液压传动技术广泛用于工程机械、农业机械等大型设备中。学好液压与气压传动课程，掌握一定的液压传动知识，对于机械类专业学生以后走上工作岗位、能独立开展工作，具有非常重要的作用和意义。

培养服务于地方的高质量的应用型、复合技术型人才是一般性本科院校及职业技术学院的办学目标[1]，因此教学改革应该围绕这个目标展开。

笔者从事液压与气压传动教学数年，本文试图以培养复合型人才和应用型人才为目标，结合学校实际以及自己数年教学经验，就液压与气压传动这门课程的教学内容、教学方法等方面进行总结和探讨。

1改革教学内容

1.1实践理论内容应结合

液压教材一般先用部分章节介绍流体力学理论基础，然后是液压系统各元器件，最后是一般液压系统和典型液压系统的介绍及设计。在教学过程中发现，一般教材的流体力学理论内容和后面的元件内容稍有脱节，而且流体力学部分相对比较难懂。部分老师流体力学这部分内容一般分配较少时间，甚至有的老师砍掉了不少内容。

根据笔者实践，企业中一般的液压系统设计往往比较少用到流体动力学这部分理论知识，而液压元件设计对流体力学相关知识掌握程度要求较高。笔者认为流体力学这部分知识不应该受到轻视，相反应该和元件部分、系统部分紧密结合起来，讲解时相互穿插，使学生更好的理解流体力学知识在系统和元件设计过程中的应用。这些工作教材中可能并没有明示，老师应该起到主导作用。

1.2 适当结合当前主流液压产品

带领学生实习时，经常有学生遇到液压设备一下就蒙了，甚至不能叫出每部分的名字这种情况，更遑论结合图纸理解其工作原理了。这其中原因有多个，笔者认为更重要的是在授课过程中，教师讲授内容没有很好的结合当前实际应用中的典型产品。

液压与气压传动教材中有一些经典的产品结构图，用来讲解元件的工作原理很直观，但一些经典教材所用的产品图片比较老旧，一是不能吸引学生，二是与工程实际有差距。在元件拆装实验中，由于经费限制，用来拆装的也是报废的或者比较老旧的液压件，不太可能拿较新的产品或者设备用来给学生拆装。液压元件是在不断发展的，尤其近二十年，液压元件的国产化发展非常迅速。因此，笔者认为，元件和系统在讲解时，应紧密结合当前的一些主流产品，至少让学生形成一个直观印象，利用多媒体很容易实现这点。

1.3 结合其他学科

液压与气压传动技术与其他学科联系紧密，主要包括液压元件与材料学、机械制造工艺学等课程的联系，以及液压系统与现代控制理论、可编程控制器、传感技术、微电子技术等课程的联系。这些联系在教材中并没有很好的完全的体现。如果每门课授课老师只专注讲授自己本课程的内容，会使得各部分知识割裂，学生只能依靠自己领悟，这也直接影响到了学生对整个专业的学习及融会贯通。

在授课过程中，笔者认为应根据章节适当穿插其他课程的内容，启发学生联系其他学科知识，使得学生的知识储备更加系统。比如，在讲解液压元件时，穿插引入金属材料、金属加工工艺学、互换性等课程知识，在讲解液压系统章节时，穿插控制工程及传感器、测试技术和PLC等知识，这些知识的联系及引入其实不需要花费多少时间，点到为止，但却能激发学生兴趣，使有兴趣的同学课下多做功课，也使得学生知识更系统，可谓事半功倍。笔者最近两年的教学中，注意这方面下工夫，学生反映良好。

2改革教学方法

2.1 板书、多媒体相结合

多媒体教学具备直观、形象、信息量大等特点，运用好多媒体手段，可以很好的传达某些语言不太好表达的信息。

在讲解齿轮泵以及溢流阀工作原理时，教材上给出的原理图都比较难理解齿轮泵及溢流阀的工作原理，因此，这些工作元件的特点以及相应的应用也就相应的难以理解。学生在学习工作原理时，一旦理解困难，很容易对后面的学习丧失兴趣。因此，在讲解这些语言以及图片很难描述清楚的内容时，笔者较多的采取了flash、视频等多媒体方式，一边观看多媒体，一边进行讲解，往往能取到事半功倍的效果。

在使用多媒体的过程中，应该注意结合具体内容视情况而定。有些内容适合采用多媒体，有些情况采用传统板书学生反而掌握的更扎实。比如在讲解流体力学这部分，采用板书讲解学生更易理解，掌握情况更好。采用多媒体容易导致讲课速度过快，学生掌握吸收不充分等问题，这应该引起老师的注意。

2.2 采用项目教学法

传统的教学方法，一般采用先讲解专业理论再进行理论实践，这对旨在培养应用型技术人才的地方高校是不太合适的，对液压与气压传动这门技术性课程也是不太合适的。

“项目式教学”法的原理是：学生的学习活动与大的任务或问题相结合，以探索问题来引导或维持学生的学习兴趣和动机；创建真实的教学环境，让学生带着真实的任务去学习。从而让学生积极主动的掌握所学内容，得到良好的学习效果[2]。学生的毕业设计就可以理解为项目教学法的应用案例。结合液压与气压传动课程，可以在液压系统设计章节采用项目教学法，使学生通过完成一个小的、简单的系统设计项目，来整合前期所学的知识，甚至引导学生学习其他科目的知识。项目教学法可以适当结合学校所在区域产业分布情况，避免凭空臆想捏造。目前，由于和安阳第二机床厂的合作关系，笔者单位主要采用的项目案例为组合机床动力滑台系统和组合机床工件加紧液压系统的设计。通过项目教学，使得学生培养统筹全局、解决实际问题的能力。

在实施过程中，以下几点应注意：（1）分组合理，每组可以分6-8个人，每组设计一个系统或项目；（2）分工合理，任务具体到人，有学生负责系统设计验算，有学生负责元件的挑选及匹配，避免分工不明造成的消极怠工；（3）工作量合理，避免工作量过大给学生造成太大压力。预期经过两年的试验，项目教学法会取得不错的效果。

2.3考核模式

本课程的考核内容包括三方面内容，即为试卷成绩、实验成绩和平时成绩。其中，试卷成绩占总成绩的60%，实验成绩占30%，平时成绩占10%。在期末评价中，突出实验成绩所占的比重。

3结束语

液压与气压传动是工科机械类专业一门重要的专业基础课，实践性强、与其他课程联系紧密。随着行业的发展及现代教育技术的不断进步，液压与气压传动的教学改革必将沿着多维的教学模式继续发展，以获取更好的教学效果。

参考文献：

[1]苑文婧，曾红兵. 《液压与气压传动》的教学方法研究[J].高教论坛 2011.12 34.

[2]

田子欣，秦冲.项目教学法在《工程制图》教学中的实践研究[J].广西轻工业，2010，28（1）83-84.

液压教学之液压试验台 篇10

随着我国经济大国地位的确立, 我国汽车产品已经走进千家万户, 与此同时汽车关键原件的质量也备受政府关注, 汽车制动软管是汽车制动系统重要部件之一, 它的主要作用是汽车操纵时传递压力, 车辆通过压力的变化实现制动或者缓解功能。目前, 汽车的制动系统广泛采用液压制动方式和气压制动方式, 小型汽车大多采用液压制动系统, 制动执行机构通过液压制动软管将压力传递到制动器完成制动, 而液压制动软管质量的好坏直接决定着制动系统的安全性。

针对2010年实施的新国家标准GB 16897-2010《制动软管的结构、性能要求及试验方法》中液压制动软管的检测项目增加“耐高温脉冲性”试验, 我们研制了制动软管耐高温脉冲性试验台来进行液压制动软管的该项目的检测, 为政府监管和企业质量监控提供技术支持。

2 系统工作原理

液压制动软管高温脉冲测试台适用于液压制动软管的高压脉冲疲劳测试, 用于模拟测试产品实际工况 (高温环境、高温介质、高频脉冲压力振荡冲击) , 以检测并确定其性能。该试验系统主要由四部分组成:

(1) 液压动力系统:提供系统动力的液压源, 以及保证液压动力源和介质的压力转换。

(2) 高温温场系统:提供试验所需的环境温度及安装环境。

(3) 计算机控制系统:电控模块、脉冲信号的输出、压力信号数据采集等组成。

(4) 制动液回收系统:回收系统漏液或由于制动软管接头或产品问题产生的漏液回收。

系统原理图见图1, 把液压制动软管试件安装到压力循环装置上, 液压制动软管试件和到压力循环装置注满HZY3级制动液, 排出空气, 并将液压制动软管总成并置于温度143℃±3℃的高温环境试验箱内。由动力系统产生稳定输出压力, 微机系统发出电脉冲信号控制压力循环系统的通断时间, 进而使压力循环系统产生 (0MPa~11MPa) 脉冲液压源, 并自动控制加压和泄压周期。

系统通过各传感器采集各系统信号, 通过电控模块部分信号处理成为可由数据采集卡处理的计算机信号, 由计算机进行数据处理、分析、保存和打印。

3 系统软件设计

软管高温脉冲测试台系统软件采用点动控制和自动控制两种模式, 软件流程如图2所示, 系统可单独控制完成油泵的启停、排气、吸油、加压、保压等功能, 同时可以通过自动模式进行液压制动软管的自动循环测试。

如图3, 系统通过压力循环控制装置实现液压的脉冲信号控制, 每隔60s实现加压11MPa并保压60s, t为压力上升时间, t≤1s。

4 系统配置实例

如表1所示, 汽车液压制动软管高温脉冲测试台由液压动力站、脉冲发生器、介质系统、高温环境试验箱、电气控制系统、计算机控制与采集系统组成, 专门对制动软管进行高温压力脉冲疲劳试验, 考核其疲劳寿命和疲劳破坏形式, 试样破坏或机器出现故障自动识别并作相应处理。

参考文献