液压传动技术（共12篇）
液压传动技术 篇1
“农机液压传动技术”课程采用项目式教学, 在教学中积极改革, 采用理论与实践相结合的模式, 形成了一个相对稳定的系统化、理论化的教学模式。这种整合后的教学模式不是完全抛弃了传统的教学方法, 而是形成了具体的理论体系和教学实践的系统总结, 它既具体、简明, 又易于操作。课程教学改革按照项目的学习目标编制项目任务书, 给教师的教学做了指引, 给学习者提出了学习要求, 对每个模块的操作时间和内容安排均做了明确要求。
1 教学项目
“农机液压传动技术”课程开展项目教学, 其内容要多和生产实践相联系, 并且求新、求变, 要及时反映最新技术的发展, 从应用的角度合理调整教学项目。项目的不断补充丰富了教师的教学内容, 激发了学生的学习兴趣。将有关来自于企业一线的实际问题融入到教学中, 并积极探索各种新教法, 把先进的教学方法积极的运用到教学过程中, 更重视了学生分析问题及解决问题的能力。
在教学过程中, 对教学内容进行了大胆调整, 其主要教学内容包括流体力学的基础知识, 液压元件的结构、原理, 常见的基本回路及其使用特性, 典型回路, 机电液一体化控制等。通过教学, 使学生在掌握液压传动的原理及液压元件作用的基础上, 能够分析一些简单的液压系统的工作过程和能够对液压系统进行使用、维护及故障处理。
根据岗位要求, 开发编写了校编液压教材, 以适应当下人才培养要求, 以充分营造民主、和谐的教学氛围, 激起学生的求知欲和创造力, 增强学习者的学习信心与成就感, 突出综合职业能力的培养。
2 教学手段
在整体教学活动中, 要求在教师的指导下, 让学生完成一个相对独立的实训项目, 由学生参与完成开展方案设计、资料收集、项目具体实施措施及自我实训评价等活动, 使职业活动过程在教学中体现。
(1) 教学模式的改革。目前, 本课程的教学突破了传统的理论和实践分开教学的模式, 采取理实“穿插并进”进行。在具体教学中, 教师布置项目任务, 以问题为主线, 明确企业相关实践标准, 辅助学生共同探讨理论知识或原理构造等, 启发学生查找资料, 严格根据标准进行实际操作, 并且结合相应的产品特征, 采取有针对性的讲解方法, 让学生在工作过程中训练学习, 并在后续课堂中选择课程中重点和难点的问题, 特别是容易产生分歧的问题作为讨论对象, 加以答疑解决, 并将相关知识、技能与职业素养有机融合。课堂中具体采用的还有讲授式、启发式、讨论式、实训式、辩论式、文献阅读式和案例课式等多种教学方式, 具体实施时可以根据学生原有知识基础、能力水平和具体教学内容以及现有教学资源而定, 同时也要求教师必须具备一定的专业能力和教学水平。
(2) 模拟仿真。学院配有快速拆装式液压传动技术教学实训台, 让学生在实训台上进行液压回路系统设计、实践验证及修改系统等训练。这样不仅加深了学生对元件和回路原理的理解, 而且做到了深入分析, 确保了课程实践教学的实施, 给学生提供了一个良好的理论实践创新环境。课外学习能通过工程机械的具体工作加深对液压传动技术概念和原理的掌握。
(3) 重视教师教法和学生学法的应用。改革以后, 课堂总体以学生为主体, 教师辅助完成指导、答疑和理论知识总结等工作。具体实施时采取布置作业、布置小论文、随机排故、现场设问及“相互为难”等灵活性的教学方式, 采取以典型案例为工作任务载体的合作学习等教学法, 充分发挥学生的积极性、主动性和兴趣。
如在讲溢流阀、顺序阀和减压阀的结构和功能时, 重点讲解溢流阀, 对于顺序阀和减压阀, 则以任务的形式给学生布置, 把基本构造、图形符号、功能特点与应用以及进出油口状态等问题作为作业, 让学生自主完成。在完成作业的过程中, 对它们进行比对并填写相应任务记录, 归纳总结, 最后学生上交工单及记录, 教师可通过查看学生的作业工单及实施记录来验证学生对于课堂教学内容的实际掌握情况, 以便进一步改进教学, 提高教学质量。
(4) 多媒体教学环境。农机液压传动的组成不像机械传动那样直观, 因为液压元件是封闭的, 其内部结构及元件内部阀芯的工作过程很难被观察到, 即液压元件的结构、工作原理及液压系统油路很抽象以致难以讲解。因此, 运用多媒体上课, 通过幻灯片、flash动画、教学课件及教学录像等, 将知识点更加细化, 将不易掌握的重点难点及各个元件的工作过程及原理通过动画等多种形式展现给学生, 加深学生的印象, 这种教学方法可以使学生多角度、多层次地接受知识传授, 寓教于乐, 教学效果显著。
3 教学评价
好的教学成效很大程度上取决于学生的参与度, 因此必须建立一个有效的评价机制来激发学生的热情。项目化教学就是以学生为主, 教师在教学过程中转变角色为学生学习中的促进者、合作者、学习潜能的开发者以及学习评价的指导者。课堂中具体对准备充分、积极发言和提问的学生给予适当加分奖励, 给出空间及时间让学生大胆探究、质疑, 并由教师答疑。
对学生的评价则落实到课程标准的目标和理念上, 在评价时参考理论知识、注重实践技能, 做到理论评价和实践评价相结合, 同时让学生参与学习过程的评价, 在学习态度、组织合作、工作方式、学习能力、学习成效等方面做到自评、互评, 再与教师评价相结合。其中工作态度、团队合作等自评为30%, 团队合作过程的互评为20%, 工作成果 (工作任务单、工作记录单等) 由教师评定占50%, 这样既重视了学习过程的评价, 把能力培养落到实处, 还做到了过程评价和结果评价两者相结合, 大大地增强了学生的学习兴趣和学习自信心, 使学生从教、学中获得职业能力, 从而达到提高教学质量的目的。
4 结语
虽然本课程的教学改革成效显著, 使枯燥的理论知识充满乐趣, 将学习渗透在每一个教学环节中, 但也存在较大完善空间。还要深入研究教学的每一个细节, 调动学生的学习积极性, 提高动手操作能力, 对现有教学资源充分利用, 针对实践中暴露的各种问题, 加以持续改进, 对学生自我学习能力加以不断培养。同时, 通过课程建设拓展学生的学习平台, 快速实现教学质量的较大提升, 达到教学最优化的教学效果, 培养出更多基础理论扎实、专业知识深厚、实践能力强和富有创新精神的现代化高层次人才。
参考文献
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液压传动技术 篇2
概
论
第1章 液压与气动技术概论
液压与气压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。
液压与气压传动技术是以流体—液压油液（或压缩空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式，它们的工作原理基本相同。
机器包括原动机、传动机构和执行机构。原动机有电动机、内燃机、燃气轮机等形式；传动机构有电气传动、机械传动和流体传动，其中，流体传动是利用气体和液体等介质传递动力和能量的，包括气压传动和液体传动。液体传动是利用液体作为工作介质来传递和控制能量的，包括液力传动和液压传动等两种形式；气压传动是利用气体传递和控制能量的。
液压传动是利用密封容积内液体体积的变化来传递和控制能量的；而液力传动是利用非封闭的液体的动能或势能来传递能量和控制能量的。1.1 液压传动的工作
原理
液压千斤顶是机械行业常用的工具，常用这个小型工具顶起较重的物体。下面以它为例简述液压传动的工作原理。图1.1所示为液压千斤顶的工作原理图。有两个液压缸1和6，内部分别装有活塞，活塞和缸体之间保持良好的配合关系，不仅活塞能在缸内滑动，而且配合面之间又能实现可靠的密封。当向上抬起杠杆时，液压缸1活塞向上运动，液压缸1下腔容积增大形成局部真空，单向阀2关闭，油箱4的油液在大气压作用下经吸油管顶开单向阀3进入液压缸1下腔，完成一次吸油动作。当向下压杠杆时，液压缸1活塞下液压缸1下腔容积 移，减小，油液受挤压，压力升高，关闭单向阀3，图1.1 液压千斤顶工作原理图 液压缸1下腔的压力油顶开单向阀2，油液经1—小液压缸；2—排油单向阀；3—吸油单向阀；
4—油箱；5—截止阀；6—大液压缸 排油管进入液压缸6的下腔，推动大活塞上移顶起重物。如此不断上下扳动杠杆就可以使重物不断升起，达到起重的目的。如杠杆停止动作，液压缸6下腔油液压力将使单向阀2关闭，液压缸6活塞连同重物一起被自锁不动，停止在举升位置。如打开截止阀5，液压缸6下腔通油箱，液压缸6活塞将在自重作用下向下移，迅速回复到原始位置。设液压缸1和6的面积分别为Al和A2，则液压缸1单位面积上受到的压力p1 = F/Al，液压缸6单位面积上受到的压力p2 = W/A2。根据流体力学的帕斯卡定律“平衡液体内某一点的压力值能等值地传递到密闭液体内各点”，则有：
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第1章
概
论
p1p2FW A1A2（1-1）
由液压千斤顶的工作原理得知，液压缸1与单向阀2、3一起完成吸油与排油，将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出。液压缸6将油液的压力能转换为机械能输出，抬起重物。有了负载作用力，才产生液体压力。因此就负载和液体压力两者来说，负载是第一性的，压力是第二性的。液压传动装置本质是一种能量转换装置。在这里液压缸
6、液压缸1组成了最简单的液压传动系统，实现了力和运动的传递。
从液压千斤顶的工作过程，可以归纳出液压传动工作原理如下：
（1）液压传动是以液体（液压油）作为传递运动和动力的工作介质；
（2）液压传动经过两次能量转换，先把机械能转换为便于输送的液体压力能，然后把液体压力能转换为机械能对外做功；
（3）液压传动是依靠密封容积（或密封系统）内容积的变化来传递能量的。工程机械的起重机、推土机，汽车起重机，注塑机，机床行业的组合机床的滑台、数控车床工件的夹紧、加工中心主轴的松刀和拉刀等都应用了液压系统传动的工作原理。
1.2 气压传动的基本原理
气压传动与液压传动的工作原理完全相同，都是以密封容积中的受压工作介质来传递运动和动力的。它先将机械能转换成压力能，然后通过各种元件组成的控制回路来实现能量的调控，最终再将压力能转换成机械能，使执行机构实现预定的运动。如生活中常用的打气筒。
1.3 液压传动系统的组成及图形符号
以图1.2所示组合机床工作台液压传动系统为例说明其组成。
图1.2 典型液压系统原理图
（a）典型液压系统原理结构示意图（b）阀6阀芯位置的改变（c）典型液压系
统原理图形符号图
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第1章
概
论
1—油箱；2—过滤器；3—液压泵；4—溢流阀；5—流量控制阀；
6—换向阀；7—液压缸；8—工作台；
9、10—管道
液压泵3由电动机驱动旋转，从油箱1中吸油，经过滤器2后被液压泵吸入并输出给系统。当换向阀6阀芯处于图1.2（a）所示位置时，压力油经阀
5、阀6和管道进入液压缸7的左腔，推动活塞向右运动。液压缸右腔的油液经管道、阀
6、管道9流回油箱。改变阀6阀芯工作位置，使之处于左端位置时，如图1.2（b）所示，液压缸活塞反向运动。
工作台的移动速度是通过流量控制阀来调节的。阀口开大时，进入缸的流量较大，工作台的速度较快；反之，工作台的速度较慢。为适应克服大小不同阻力的需要，泵输出油液的压力应当能够调整。工作台低速移动时，流量控制阀开口小，泵输出多余的油液经溢流阀4和管道10流回油箱，调节溢流阀弹簧的预压力，就能调节泵输出口的油液压力。
从上面的例子可以看出，液压传动系统主要由以下5部分组成。
（1）动力元件。将机械能转换成流体压力能的装置。常见的是液压泵，为系统提供压力油液，如图1.1中的液压缸1。
（2）执行元件。将流体的压力能转换成机械能输出的装置。它可以是作直线运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达、摆动缸，如图1.1中的液压缸6和图1.2中的液压缸7。
（3）控制元件。对系统中流体的压力、流量及流动方向进行控制和调节的装置，以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件，如图1.2中的溢流阀、流量控制阀和换向阀。
（4）辅助元件。保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置，如图1.2中的过滤器、油箱和管件。
（5）工作介质。用它进行能量和信号的传递。液压系统以液压油液作为工作介质。图1.2（a）和图1.2（b）中的各个元件是半结构式图形画出来的，直观性强，易理解，但难于绘制，元件多时更是如此。在工程实际中，除某些特殊情况外，一般都用简单的图形符号绘制，如图1.2（c）所示。图形符号只表示元件的功能，不表示具体结构和参数。我国制定的“液压与气动”图形符号标准GB/T786.1—1993见附录。以后每介绍一类元件，都会介绍其图形符号，要求熟记。1.4 气压传动的组成
与液压传动相似，气压传动也有压力和流量两个重要参数。气压传动系统由5部分组成。
（1）气源装置。气源装置即空气压缩机，是系统中的动力元件，它将电动机的机械能转变成气体的压力能，为各类气动设备提供动力。
（2）执行元件。执行元件是系统的能量输出装置，它将空气压缩机提供的气压能转变成机械能，输出力和速度（转矩和转速），用以驱动工作部件。如气缸和气马达。
（3）控制元件。是控制调节压缩空气的压力、流量、方向的元件，用来保证执行元件具有一定输出力（转矩）和速度（转速）。如压力阀、流量阀、方向阀等。
（4）辅助元件。系统中除上述三类元件外，其余的元件称为辅助元件，如过滤器、油雾器、储气罐、消声器等。它们对保证系统可靠、稳定的工作起重要作用。
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第1章
概
论
（5）传动介质。系统中传递能量的流体，如压缩空气。1.5液压传动和气压传动的优缺点
与机械传动和电力拖动系统相比，液压传动具有以下优点。
（1）液压元件的布置不受严格的空间位置限制，系统中各部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成用其他方法难以组成的复杂系统。
（2）可以在运行过程中实现大范围的无级调速，调速范围可达2 000∶1。
（3）液压传动和液气联动传递运动均匀平稳，易于实现快速启动、制动和频繁的换向。
（4）操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制以及过载保护。与电气控制、电子控制相结合，易于实现自动工作循环和自动过载保护。
（5）液压元件属机械工业基础件，标准化、系列化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。
除此之外，液压传动突出的优点还有单位质量输出功率大。因为液压传动的动力元件可采用很高的压力（一般可达32MPa，个别场合更高），因此，在同等输出功率下具有体积小、质量小、运动惯性小、动态性能好的特点。
液压传动的缺点如下。
（1）在传动过程中，能量需经两次转换，传动效率偏低。
（2）由于传动介质的可压缩性和泄漏等因素的影响，不能严格保证定比传动。（3）液压传动性能对温度比较敏感，不能在高温下工作，采用石油基液压油作传动介质时还需注意防火问题。
（4）液压元件制造精度高，系统工作过程中发生故障不易诊断。
总的来说，液压传动的优点是主要的，其缺点将随着科学技术的发展会不断得到克服。例如，将液压传动与气压传动、电力传动、机械传动合理地联合使用，构成气液、电液（气）、机液（气）等联合传动，以进一步发挥各自的优点，相互补充，弥补某些不足之处。
气压传动与液压传动相比，气压传动有如下优点。
（1）空气作为工作介质，可从大气中直接汲取，用后直接排入大气，成本低，不污染环境。
（2）空气黏性小，在管道中流动时损失小，适用于远程传输和控制。
（3）工作压力低，气动元件对材质和精度的要求低，使用寿命长，成本低。（4）对工作环境的适应性好，特别是在易燃、易爆、高尘埃、强磁、辐射及振动等恶劣环境中使用时比液压传动要安全得多。
气压传动与液压传动相比，气压传动有如下缺点。
（1）空气具有压缩性，故其工作速度和工作平稳性方面不如液压传动。（2）工作压力低，系统输出力小，传动效率较低。（3）排气噪声大。
（4）气压传动的信号速度限制在声速（约340m/s）范围内，故其工作频率和响应速度不如电子装置，不宜用于信号传递速度要求较高的复杂线路中。1.6
液压与气动技术的应用和发展概况
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第1章
概
论
液压与气压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。从1795年世界上第一台水压机诞生起，已有几百年的历史，但液压与气压传动在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展是20世纪中期以后的事情。在工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油、航空和机床行业中，液压技术得到了普遍的应用。随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展，液压技术向更广阔的领域渗透，发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。
随着液压机械自动化程度的不断提高，液压元件应用数量急剧增加，元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。特别是近十年来，液压技术与传感技术、微电子技术密切结合，出现了许多诸如电液比例控制阀、数字阀、电液伺服液压缸等机（液）电一体化元器件，使液压技术在高压、高速、大功率、节能高效、低噪声、使用寿命长、高度集成化等方面取得了重大进展。无疑，液压元件和液压系统的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助试验（CAT）和计算机实时控制也是当前液压技术的发展方向。
人们很早就懂得用空气作为工作介质传递动力做功，如利用自然风力推动风车、带动水车提水灌田，近代用于汽车的自动开关门、火车的自动抱闸、采矿用风钻等。因为空气作为工作介质具有防火、防爆、防电磁干扰，抗振动、冲击、辐射等优点，近年来气动技术的应用领域已从汽车、采矿、钢铁、机械工业等重工业迅速扩展到化工、轻工、食品、军事工业等各行各业。和液压技术一样，当今气动技术亦发展成包含传动、控制与检测在内的自动化技术，作为柔性制造系统（FMS）在包装设备、自动生产线和机器人等方面成为不可缺少的重要手段。由于工业自动化以及FMS的发展，要求气动技术以提高系统可靠性、降低总成本与电子工业相适应为目标，进行系统控制技术和机电液气综合技术的研究和开发。显然，气动元件的微型化、节能化、无油化是当前的发展特点，与电子技术相结合产生的自适应元件，如各类比例阀和电气伺服阀，使气动系统从开关控制进入到反馈控制。计算机的广泛普及与应用为气动技术的发展提供了更加广阔的前景。
练习题（思考题）
1-1 哪些设备用了液压技术和气压技术？（实习厂或露天作业的设备）1-2 什么是液压传动？基本工作原理是什么？
1-3 液压传动系统有哪些部分组成？各部分的作用是什么？ 1-4 液压元件在系统图中是怎样表示的？
1-5 和其他传动方式相比较，液压传动和气压传动有哪些主要优点和缺点？ 1-6 写一份调查报告，谈谈对液压与气动技术应用的认识。
液压传动技术 篇3
【关键词】液压传动与气动技术；教学改革
1.结合教学现状，优化整合教学内容
本课程的主要任务是培养学生分析、设计液压与气动基本回路，安装、调试、使用、维护液压与气动系统及诊断和排除液压与气动系统故障三项能力。现在我们所使用的教材为人力资源和社会保障部教材办公室组织编写的。该教材的优点在于：一是紧紧围绕教学目标，选取了机械制造、数控加工、模具制造工作中涉及的液压气动知识作为知教学内容；二是每一个单元设置一个典型的工作任务，按照工作任务的要求，将学生需要掌握的元器件和控制回路的结构、原理、分析方法、故障排除方法、设计方法等有机的融入其中。但缺点在于开篇缺少了对液压传动流体力学基础部分的讲解，学生对液压传动的原理缺少认知。因此，有必要对该部分基础知识作补充讲解，介绍液压、气压传动系统组成、液体的性质、流量、流速、压力、液阻、压力损失等基本概念，以及液压油选用等内容。
另外，传统教学计划中总教学课时在100学时以上，现在随着教学计划的改革，以及学生每学期的考工实习时间的占用，教学学时已缩减至60学时左右。因此，要处理好教学学时与教学目标这一矛盾，需要对教学内容进行精简。一是以完成典型任务为目标，在阐述基本概念和基本理论的同时，重点突出其技术的应用和实用，大量删减理论偏深、偏多的推导及证明。二是重点介绍液压元件工作原理、作用、基本回路的特性等。三是讲解液压系统的分析与维护，识图典型的较复杂的液压系统，培养学生综合分析的能力。四是对液压新技术的内容作简单介绍。
2.优化教学方法，依据学生主体原则，多种教学手段相结合
一是充分利用学校的设备资源来服务教学。在对该课程作入门讲解时，可带学生参观平面磨床的工作情况，结合实际讲解液压系统的各个组成部分，使学生有一个直观的认识。
二是充分利用以计算机技术为基础的现代教学方法。在学生参观实际的液压系统工作情况时便感受到，各个液压元件的内部结构不可见，对各个液压元件进行拆装实验是不现实的，因此在学习时各个元件的工作原理及回路分析时应充分应用现代教学媒体。用视频播放压力机、注塑机等的工作过程，引出教学任务，满足了学生的好奇心，也起到了很好的任务引入的作用。元件的工作原理和回路部分采用多媒体教学方法，用动画形象生动地表现回路的中液压油的流动方向，执行元件的运动等，控制过程一目了然，加上讲解，可收到事半功倍的教学效果。
三是采用教学模型来讲解。如讲解压力控制阀时如何区分减压阀、溢流阀、顺序阀实体时，可让学生对照实物，总结三种阀的工作原理，组织学生讨论；鼓励学生发表意见，最后由教师总结归纳。第一步：认出减压阀。减压阀在静止状态（即未工作状态）下时常开的，进、出油口相通；而溢流阀和顺序阀在静止状态下时常闭的。根据这一特点，向各阀进出口注入清洁的油液，能从出油口顺畅的排出大量的油液者，即为减压阀，出油口不出油的为溢流阀或顺序阀（或采用：吹气法）。第二步：判断是溢流阀还时顺序阀。这两种阀按结构都分为直动式和先导式两种。直动式溢流阀有两各油口，一是进油口P，一是出油口T：而直动式顺序阀除了进、出油口之外，还有一个外泄油口Y。对于先导式溢流阀和先导式顺序阀，由于先导式溢流阀有进出油口各一个，还有一个外控口，而且外控口在不用时用丝堵堵，所以在表面上看只有两个孔。先导式顺序阀除了有进、出油口外，还有一个外泄油口和一个外控口。所以，若油口数为两个，则为直动式溢流阀。若油口数为三个，则为直动式顺序阀。若油口数三个，但是其中一被丝堵堵住，则为先导式溢流阀。若油口数为四个，则为先导式顺序阀。讲解时参照实物引导式教学，学生也可对知识进行综合的分析比较同时对知识点也达到很好的加深作用。
四是以典型的液压系统为例，合理的安排实验，实现项目化教学。在教学中，紧紧围绕教学目标和教学内容，合理的安排实验，使教学内容在实验中变理论的抽象性为理论的应用性。在此，设置多个实验。在此简单说明几个，如：
项目一、液压机动力元件的选择和拆装。在该实验中达到以下教学目标（1）能熟记液压泵的工作原理和性能参数；（2）能分析齿轮泵的结构、工作特性及应用场合；（3）能正确选用和拆装齿轮泵，加深对齿轮泵结构及工作原理的了解；（4）能检测齿轮泵的工作压力。
项目二、平面磨床工作台液压控制回路在该实验中达到以下教学目标（1）能够理解换向阀的工作原理和中位机能；（2）能进行换向回路的油路分析；（3）正确连接、安装并运行基本换向回路。
项目三、吊装机液压控制回路。在该实验中达到以下教学目标（1）能够理解单向阀的类型、结构工作原理；（2）理解单向阀的用途；（3）能进行锁紧回路的油路分析；（4）能够正确连接、安装并运行锁紧回路。
项目四、送料装置的控制系统设计。在该实验中达到以下教学目标（1）熟悉气动控制回路的表示及分析方法；（2）根据气动控制系统回路图找出各个元器件；（3）能进行管子的正确连接与系统回路的检验。
通过实验，学生可以有效的将理论与实际相结合，同时也可以将考核模式多元化。采用日常成绩、期末成绩和实验相结合的考核模式，以正面引导学生积极动手实验，鼓励学生发展个性与潜力，锻炼实践能力，为变学生被动学习为主动学习创造有利的条件。
3.学期末设置课程设计，达到融会贯通，综合学习的效果
课程设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。如：《液压传动与气压技术》课程设计任务书（一）。
设计一台成型加工的液压专用铣床，要求机床工作台上一次可安装两只工件，并能同时加工。工件的上料、卸料由手工完成，工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。
（1）机床的工作循环为：手工上料→工件自动夹紧→工作台快进 →铣削进给（工进）→工作台快退→夹具松开→手动卸料。
（2）机床自动化要求：要求系统采用电液结合，实现自动循环，速度换接无冲击，且速度要稳定，能承受一定量的反向负荷。
（3）完成：①按机床要求设计液压系统，绘出液压系统图；②列出元件明细表；③列出电磁铁动作顺序表；④分析系统回路。
教师根据学生的设计态度、设计任务完成情况、图纸的质量及质疑进行评定。课程设计的成绩分为：优秀、良好、中等、及格，不及格五个等级。优秀者一般不超过人数的20%，优良比例一般不应超过60%。
4.结束语
本文阐述了在现代教学改革的形势下，《液压传动与气动技术》的几种教学方法，科学设计教学内容，结合多媒体动画及实物教学、合理安排项目实验及课程设计等。经过一年多的实践教学证明，这些方法提高了教学效果。
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[1]周璇，王志明.项目教学法在高职教学中的应用[J].金华职业技术学院学报，2009，（6）.
液压传动技术应用现状及发展趋势 篇4
液压传动又称流体传动,是在17世纪法国帕斯卡提出的静止流体等压力原理的基础上兴起、发展的一门新技术[1]。最初的液压传动是以水为流体传动介质,出现了世界上第1台水压机,并在工业上得到成功应用;20世纪初才出现用油作为流体传动介质,特别是1920年后,液压传动技术得到迅速发展,其应用范围也越来越广泛;19世纪末、20世纪初,液压元件才正式应用于正规的工业生产领域,开启了工业生产液压传动应用的大门。
20世纪中期,随着科技的发展,世界各国经济复苏,工业得到快速发展。生产过程的自动化水平不断提高,液压传动技术的应用迅速地扩展到民用生产行业,如在机械运输、机械制造等各类施工机械、航天航空、船舶重工等领域得到了广泛的应用和发展[2,3,4]。
1 我国液压传动技术现状
我国的液压技术开始于1952年,比世界领先国家落后了至少50年时间,最初应用在普通机床设备中[5]。1964年开始从国外引进一些液压元件生产技术,经过多年艰苦的探索和研究,我国液压传动技术才有了如今的发展。
但是,中国的国产液压件仍处于技术薄弱期,与世界知名品牌同台竞技时明显处于下风[6]。多年来产业结构不合理、自主创新能力弱、基础工艺和基础材料水平滞后、主配产业发展不协调等深层次问题进一步显露出来,亟待解决。特别是一些核心零部件,美、日、韩等一些进口品牌一直占据着我国液压件市场主导地位,如高精密液压件、轴承、齿轮、模具等,核心零件依赖进口这一问题,严重制约了中国液压机械技术的国际市场。
2 液压传动的优缺点
2.1 优点
(1)液压系统中的动力元件、执行元件、控制元件等,能够根据需要灵活布局,使用方便。
(2)在同等功率情况下,液压装置体积小、质量小,单位质量输出功率大。
(3)操作控制简单,在液压系统运行过程中便可实现无级调速。
(4)安全可靠,具备过载保护功能。
(5)液压传动中,由于功率损失产生的热量可以被液体带走,避免了产生局部过度温升。
(6)自动化程度高。液压传动能够使机器实现自动化、智能化。若采用电液联合控制,则自动化程度更高,且能够实现远程遥控。
正是因为具备上述优点,液压传动在机械工业和国防建设等领域得到了广泛的应用。液压传动的优点是其他传动形式无法比拟的,所以在未来具有广阔的发展前景。
2.2 缺点
(1)流体易泄漏。液压系统内充满了大量的流体,由于流体在运行过程中受到阻力且会发生泄漏,一方面造成场地污染,另一方面也增加了安全隐患。
(2)受温度影响较大。液压系统对工作环境的温度要求较严格,不能在过高或过低的温度环境中正常运行。
(3)液压元件价格昂贵。由于液压系统易泄漏,为了减少该种现象的发生,液压元件制作精度通常较高,这就使得成本大大增加。
(4)传动比易受影响。液压系统中流体的泄漏会一定程度地影响传动比。
(5)维修难度大。通常液压传动出现问题时,不易维修。
虽然上述这些缺点有部分已被改善(如泄漏问题),但是还存在其他问题需要解决。因此,今后在液压方面要着重对这些问题进行研究探索。
3 液压传动技术的应用分析
液压传动通过各种元件组成不同功能的基本回路,再由若干基本回路有机地组合成具有不同控制功能的传动系统[7]。近年来,电子技术、自动化技术、机电一体化技术日趋成熟,微电子、计算机等技术开始大范围运用在液压传动中,液压传动已经进入了新时期。目前,液压传动技术已广泛应用在各行各业中。
(1)工程机械。该领域是液压传动技术的主要应用领域,约占所有应用的42.3%,随着工程设备自动化程度的增高,这一比例会表现出增加趋势。据报道,我国每年仅生产的挖掘机、桩工机械中配套使用的液压件价值约10亿元[8]。
(2)机床。机床产品中包括很多柱塞泵、电磁阀等液压气密元件,这些都离不开液压传动技术的支持。此外,由于机床大多需要配套的夹紧、变位装置,这些场合也需要液压系统的配合。特别是在当今社会,随着科技的发展与进步,人们对机床的精度、自动化程度提出了更高的要求,数控机床的需求量随之增加。据有关部门统计,截至2015年底,我国数控机床的需求量达10万台[9]。
(3)汽车制造业。汽车制造业的飞速发展,一定程度促进了液压传动技术的应用。在汽车制造过程中,不仅需要大量的齿轮泵、助力泵等,而且需要大量的液压控制元件(如液压电磁阀、控制阀等)[10]。
(4)冶金机械。相关资料指出:液压传动技术在冶金设备中的使用率6.1%~8.1%,约占设备总费用的10%[11]。因此,冶金领域是液压传动的一大应用领域。特别是近几年,冶金行业不断进行技术改造,许多液压、气动产品被广泛采用,如各类泵、液压系统、气动元件等。
(5)液压试验台。随着液压传动技术的广泛应用,液压传动技术必须不断改进、创新,才能跟上时代的步伐。因此,每年需要大量的液压试验台,这也成为液压技术的主要应用之一。
(6)游乐设施。现代社会,随着人们物质生活条件的提高,人们对游乐园的需求也越来越大。这就使得游乐设施的需求量大增,由于液压技术自身的一系列优点,在游乐设施上得到了广泛应用。
(7)武器装备。随着科技发展,武器装备越来越现代化,液压技术得到越来越多的应用[12,13]。如今,武器装备液压系统的研究已经成为我军的重要研究课题之一,不仅对液压技术的发展有推动作用,而且也有利于提升我军的军事实力。特别是近几年兴起的电流变、磁流变技术不断与液压技术相结合,液压技术在武器装备中的应用越来越广[14]。
由此可以看出,液压机械在我国工业和国防建设中的地位是举足轻重的,一切工程领域,只要有机械设备,都离不开液压传动技术。因此,液压传动技术应用前景十分广阔。
4 液压传动技术发展趋势
随着当今世界科学技术的飞速发展,液压传动技术在工业生产中发挥着举足轻重的作用。结合国内外液压传动技术的发展现状以及国内液压传动技术自身的优点和缺点,液压传动技术在以后的很长一段时期内将在煤矿机械领域占据重要地位。未来我国液压传动的发展趋势总结如下。
(1)减少能耗,高效利用资源。虽然近年来液压技术的能量转化率、利用率显著提升,但是仍然存在较大的损耗[15,16]。实践表明,如果液压系统中的压力能利用率提高,则能量损耗将会大大减少。因此,在今后的发展中,应重点研究减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失(主要指液压系统内部的容积、机械损失)。
(2)变被动维护为主动维护。当前液压传动普遍存在被动维护的现象,这种情况降低了生产效率,故未来液压传动要向主动维护转变。而要达到这一目的,离不开现代化的液压系统故障诊断方法。随着科技的进步和液压系统的精密化,传统的故障诊断方法(如看、听、触等)已经无法满足液压系统的维护需求。因此,必须逐步建立并完善液压系统故障数据库,利用计算机快速高效地诊断故障,从而制订合理准确的维修方案,并采取相应的主动维护预防措施。
(3)微电子技术的快速发展,为液压技术的创新注入了新的活力。科技的进步极大地促进了电液阀、传感技术等的发展,使得液压系统逐渐具备了电气和液压技术的双重特点。因此,现代社会中的液压技术,已经远远超出了液压系统的学科限制,逐渐向集成化、智能化、自动化发展。
5 结语
液压传动技术 篇5
10月27-30日,2008亚洲国际动力传动与控制技术展览会和2008亚洲国际物流技术与运输系统展览会将在上海新国际博览中心隆重举行.
作 者： 作者单位： 刊 名：杭州科技 英文刊名：HANGZHOU SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2008 “”(4) 分类号： 关键词：★ 材料与控制技术面试求职介绍
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液压传动技术 篇6
摘要：随着我国逐步成为世界性制造业大国，机械电子设备的生产制造及应用日益增多，液压与气压传动技术的应用逐渐变得广泛。因为液压与气压传动技术是高职类院校培养机电类人才的一门基础课程，所以对于高职院校一些如机制、模具、数控技术专业的学生，掌握液压与气动技术更加应当引起足够的重视。本文分析了现阶段我国高职院校液压传动课程教学中存在的一些突出问题，并结合我国高职院校相关专业的学生特点，对液压与气压传动技术课程的教学方法、教学内容、考核方式等提出了一些改革的建议，希望有助于提高教学的效果。
关键词：液压与气压传动；课程教学；改革
【中图分类号】TH137-4；TH138-4
1液压传动课程教学中存在的问题
1.1对传统教学模式过于偏重
在传统专业技术基础课程教学过程中，教师往往忽视应用能力的培养，照本宣科，沿用传统的灌输方式，过分强调流体力学等理论基础知识，而缺乏启发式、讨论式的教学方式，造成学生独立思考的能力和创新精神的缺乏，学生对所学专业也难以产生兴趣。另外，由于教师在教授时以自我为中心，不注意和后续专业课之间的融合，导致课程内容学习上的重复。还有一些教师教授时，在内容安排上衔接不当，对于液压与气压传动的一些难点，专业基础课和专业课对该部分的讲述都比较简略，造成学生难以掌握好学习的重点内容。
1.2课程内容与体系设置不合理
目前在液壓方面的课程设置较为单一，课程内容主要是流体力学和液压传动两方面知识，课时总数较少，从课时分配看，液压泵的拆装、液压阀的拆装、液压基本回路实验、气动基本回路等实践性环节只存在于8个课时4个实验项目，这些认知性和验证性实验的内容也较为陈旧，在基本技能培养与操作方面远远达不到培养学生动手能力的要求，不符合高职高专学生的培养目标。
1.3与社会企业难衔接
许多高职院校教学方式基本上仍是以知识体系为顺序组织的，前半部分集中介绍基础理论，后半部分重点介绍具体实例。由于学生在以往的课程学习和日常生活中很少能够接触到液压及气动技术，普遍对《液压与气动传动》课程缺乏感性认识，导致许多高职院校在实践培养环节上出现诸多问题，如：与相应的企业联系不够紧密，致使学生不仅对基础设备、工艺装备技术及国家行业标准也缺乏一定的了解，而且在工作过程中专业性不强，甚至难以明确区分课堂教学和企业生产、制造、检验和调试的不同等。
1.4教学实践的培养力度不够
多年来，实践教学平台依然选用专用的本科教，学生实验根据实验指导书，按照实验要求学生机械性的在实验台上选择液压元件组装液压回路。另外，实践教学平台液压试验台的液压回路大多已被事先设计好，学生的创新性毫无发挥之地，只是把数据单纯的记录下来而已。目前绝大多数毕业生在面临实际的工程项目问题时，多表现为动手能力差，不能独立思考，创新意识不强，缺乏团队合作精神和应有的工程意识及能力。
2关于教学课程改革的建议
2.1教学方法上
2.1.1多媒体教学法
《液压与气压传动》课程涉及到许多液压元器件的结构，工作原理及基本的液压回路图，有的图形比较抽象、复杂。过去进行这门课程的教学时，教学手段比较单一，要么通过课本上的图进行分析，要么通过教学挂图、教学模型等辅助教学。挂图的幅面有限，一些复杂的结构图和系统图效果更差，而且典型元件的结构、工作原理和系统分析等内容很难在黑板上讲解和描述清楚。在现代教学过程中，计算机辅助教学已经得到普遍重视。教师在授课前，准备好相关知识的幻灯片，工作原理及液压回路的视频和动态演示图，搜集一些液压系统工作的视频等教学素材，在课堂教学过程中，把动画、图像、文字、声音并茂的多媒体教学呈现给学生，使抽象的教学内容变得直观、生动，学生理解起来变得十分容易。通过应用多媒体课件，还可以把液压系统中油液的流动，阀的操纵以及位置变换和通、断关系形象地表现出来，使学生清楚地看到液压回路系统处于不同工作状态时各元件的动作及状态，油液的进油和回油路线等。总之，采用多媒体教学，大大缩短了教学内容的辅助时间，弥补了教学学时少、内容多，教学任务紧张等教学上的缺陷，最终提高了教学效率和教学质量，使教学效果事半功倍。
2.1.2理论联系实际
“国家示范性高等职业院校建设计划”的通知中指出：探索建立“厂中校”“校中厂”实习实训基地，将企业的行业标准、员工的职业素养融入课堂教学中。这就要求教师在教学过程中，通过适当分析实例来锻炼学生理论知识运用于实践工作的能力。例如：在分析典型液压传动系统时，通过分析起重机液压传动系统，组合机床动力滑台液压传动系统，升压机液压传动系统的回路组成，工作原理及系统特点，巩固运用以往所学知识点，加深对知识点的理解。
2.2教学内容上
教学内容是人才培养中的重要环节，所以在对《液压与气压传动技术》课程进行教学改革时，应当本着理论联系实际的原则，根据专业特色及人才培养方案的培养目标，对于液压与气动技术课程内容做出调整。对于液压传动技术，教师应当在尽量减少理论推导及数学公式的计算的前提下，讲清传动系统的概念性知识点，帮助学生准确掌握；液压转动技术的教授内容包括液体流体力学、液压元件、液压基本回路及典型液压传动系统的分析，教师在讲授时应当适当调整以上内容的学时，对液压泵、液压马达、液压缸、液压控制阀等的工作原理，应用场所，注意事项等等与实际应用关联较大的内容进行重点介绍。另外，在实际中应用较多的液压基本回路及典型液压传动系统等，教师还要在课堂上进行深入的分析与讲解。考虑到气压转动部分的元器件工作原理与液压元件类似，对于气压传动技术，教师可以采取针对性讲解的方式，帮助学生理清气压与液压的不同之处，讲清楚关键知识点。总之，教授的目标是在保证理论知识够用的基础上，通过多分析实例，增强学生把理论知识应用的到实际工作中的能力。
2.3考核方式上
一般高职院校这类课程主要以期末考试笔试成绩为主，平时表现和课后作业等成绩为辅的传统的考核方式不利于提升学生对知识的掌握与运用能力。学生实际操做能力只能够从平时表现反映出来。为了提高教学效果，结合液压与气压传动技术课程特点，做到既考查了学生的理论基础知识，又注重了学生实践能力的培养。对考核方式进行改革的建议如下：增加实训成绩的比重，除了把考勤，作业纳入平时成绩，课堂讨论，课堂提问等的考核也不容忽视。
3结束语
《液压与气动传动》课程不仅理论性较深，而且有很强的实践性。高职院校的主要培养目标是培养具有必要的专业理论基础知识，面向生产、建设、服务和管理第一线需要的应用型高技能人才，所以以培养应用型人才为目标，课程体系实施面向实践型教学的改革是大势所趋。
参考文献：
液压传动技术 篇7
一、根据职业标准选择课程内容
1、我校化工设备维修技术专业主要是培养化工检修钳工高级工。
化工检修钳工高级工的职业标准要求具备一定的液压传动的知识和技能。该工种工作中主要从事化工设备的维修, 在检修中会直接或间接应用到液压传动, 如化工设备的升举、钢板的液压卷曲、压力容器材料的拉伸检验、零件的机械加工等。所以液压传动对化工设备维修技术专业来说是一门职业技术基础课程, 而非专业核心课程, 课程教学内容确定上不追求理论知识的系统性和完整性, 重点放在液压传动技术的应用上。我们在教学中选择了与专业目标相关的液压传动技术的知识点、技能点作为教学内容。例如选择液压千斤顶、拉伸机、弯板机、液压站、平面磨床工作台液压控制等作为学习项目。项目安排上由简单到复杂逐渐递进来组织安排课程内容体系。
2、以能力为本位, 将化工机械生产维修中心的生产设备融入到教学中去。
创造和完善真实职业情景, 采取有计划、有目的地引导学生参加各种实践活动。充分利用化工机械生产维修中心的生产设备如千斤顶、液压拉伸机、液压弯板机、液压站、平面磨床工作台液压控制等液压系统有针对性的学习实践, 特别增加了各液压元件的故障分析及排除方法, 并将教师在实践中遇到和收集的一些液压系统的故障现象及处理方法介绍给学生, 使他们碰上类似情况时能正确处理。
3、编项目化教材。
采用本校编写的“液压传动技术”教材。该教材的编写过程中, 不刻意追求理论知识的系统性和完整性, 紧密围绕化工机械生产维修中心的生产设备充实了液压系统的拆装、操作、常见故障诊断及排除方法等内容, 简化了流体力学中的一些烦琐的公式推导、论证以及液压元件和基本回路中的部分内容, 从而使学生的学习更贴近生产实际。该教材的主要特色与创新是:教材实用化, 实践内容项目化。
二、采用车间课堂、课堂车间教、学、做一体化的教学方法
1、采用车间课堂教学模式。
课堂教学模式就是以工作过程为导向、以任务为驱动, 采用引导式、工学交替、多媒体教室与化工机械加工维修中心一体化项目教学法来组织教学。简单说就是能把课堂搬进车间的就进车间, 能把部件搬进教室的就搬进教室。我们通过对液压千斤顶工作过程的观察和操作, 来熟悉和了解液压传动系统, 以激发学生的好奇心和求知欲望。根据学生学习情况对必须教才能学会的一定要讲到、讲明白。例如本课程学习中对液压传动系统的组成及工作原理可以用液压千斤顶为例, 重点分析讲述液压系统的五个组成。动力部分、执行部分、控制调节部分、辅助部分、传动介质这五个部分分别对应于千斤顶的液压柱塞泵、活塞液压缸、放油阀和单向阀、油箱和油路、油液;讲明白液压柱塞泵是将机械能转变为油液的压力能, 然后活塞液压缸再将压力能转变为重物举升后的机械能这一原理。并且告诉学生再复杂的液压传动系统与千斤顶的组成及原理一样。这样引导学生继续学习其它复杂的液压传动设备。同时课堂中必须讲明白有关流体力学中的压力、相对压力、绝对压力概念、流量公式、帕斯卡原理、伯努利方程, 等等, 对帕斯卡原理、伯努利方程、流体力学的公式不进行推导, 主要讲清其物理意义、实用范围及局限性。
2、车间课堂教学模式侧重在培养学生动手做的能力。
有了老师的讲解示范, 然后引导学生进行实际操作训练。对可以通过训练操作学习的安排训练。例如可以将简单的溢流阀、换向阀、节流阀等液压元件让学生进行拆卸、分析、安装, 小的可以在教室进行, 大的元件或设备在化工机械加工维修中心进行实际操作练习。为此, 我们在化工机械加工维修中心建立了液压元件的拆装实训台、液压系统组装实训工作台 (液压站) 。学生对泵类、阀类、液压缸及一些辅助元件亲手拆装, 并自己设计系统并组装。这样做一方面培养了学生做的动手能力, 同时也加深了对课程内容的理解。
3、通过多媒体教室、网络、实物、作业多种教学手段学习。
在本课程的教学中, 充分发挥计算机、网络技术的特点, 使文字、图片、动画等多媒体、有机结合;将一些小的溢流阀、三位四通控制阀等小的元件剖开并在教室展示。并介绍辅助学习资料, 如网络课程资源、参考书目等, 将书上的文字描述转换成立体的结构和生动的动画, 使元件和回路的结构、运动形式和工作原理等抽象的、枯燥的学习内容转化成形象的、可视和可听的生动内容。通过布置作业, 使学生理论分析计算得到锻炼。引导学生寻找网络资源, 实现资源共享, 自主学习。对折弯机、液压拉伸机、液压站、平面磨床等不同的学习项目 (任务) , 学习内容有所侧重。例如折弯机重点学习压力控制元件;液压站重点学习回路、平面磨床重点学习方向控制系统。通过这种课程体系的建立和教学内容的整合, 将液压传动的重点、难点、基本概念逐一教给学生, 使他们循着教师讲授引导和实际项目训练来消化课程内容。
经过多次的教学探索实践, 不断改革教学方法, 更新教学内容, 理论联系实际, 取得了良好的教学效果。
参考文献
[1]施良方:《课程理论:课程的基础、原理与问题》, 教育科学出版社, 1996年。
[2]朱新才、柏伟、官正强:《加强产学研结合培养高级应用型创新人才》, 《教育与职业》, 2008年。
液压传动技术 篇8
将初始压力PA调节到负载压力PB, 通常采用节流控制方式, 即按图1中曲线1进行调压。由此造成的能量损失为Ploss=QL (PA-PB) (1) 若采用液压变压器的控制方式, 即按图1中曲线2进行调压。由能量守恒定律可得PAQA=PBQB (2) 式中PA、PB———A、B点的压力, QA、QB———A、B点的流量
可见, 采用液压变压器调压方式将压力从PA调整到PB, 能量损失为零。同时也可以算出负载和油源之间的压力、流量比为
可见, 由变压器的节能工作原理可知, 液压变压器作为一种新型流量和压力转换元件, 能无节流损失地传送液压能。
2. 液压传动系统的节能原理
2.1 通过简化液压系统结构减少能量损失该系统采用数控双向变量泵供油的闭式回路, 执行元件的换向靠改变泵的输出口进行换向, 不存在换向阀, 故没有换向阀及其阀口能量损失;执行元件的运动速度是通过调节数控双向变量泵的输出流量进行控制的, 不需要流量阀, 因此不存在节流损失。由于没有多余流量输出, 系统中也没有溢流阀, 因此也不存在溢流损失。
2.2 通过微机和传感器构成闭环控制, 减小能量损失该系统的额定压力在程序中设定, 当压力传感器检测的压力达到程序设定值时控制变量泵停止增加流量, 或减小至接近零流量。故其中的安全阀不开启, 所以不存在阀的溢流损失和单向阀组的阀口损失。除非微机监控系统出现故障。
2.3 采用分工况功率匹配技术减小能量损失
全闭式数控液压系统的测控程序是根据配套主机的运行工况和工作参数编制而成, 并在测控程序控制下工作, 其控制原理为。
假设运行工况是待命→快进→工进1→工进2→保压→快退→原位停留, 其原理是:
(1) 待命状态程序进入待命状态后控制数控双向变量泵以接零排量 (只维持泵内润滑所需的油液) 运转, 所以消耗能量极小。
(2) 快进状态程序进入快进状态后控制数控双向变量泵以最大排量运行。此时虽然流量大, 但工作压力通常很小, 故消耗能量相对也小。
(3) 工进状态程序进入工进状态后控制数控双向变量泵减小排量运行 (与执行元件的工进1速度所需流量相一致) 。工进1时间结束后, 程序控制数控双向变量泵进一步减小排量运行 (与执行元件的工进2速度所需流量相一致) 。在工进过程中, 虽然工作压力增高了但流量减小了, 液压系统输入功率与克服负载所需功率相一致。
(4) 保压状态程序进入保压状态后控制数控双向变量泵以接近零排量运行。当检测到系统压力低于保压压力 (由于泄漏造成) 时控制数控双向变量泵增大排量以补压。当压力达到保压压力时, 控制数控双向变量泵以接近零排量运行。保压期间虽然压力较高, 但流量接近于零, 所以消耗能量极小。
(5) 快退状态程序进入快退状态后控制数控双向变量泵以最大排量反向输出。虽然流量增大但快退负载很小, 所以消耗能量也较小。
(6) 停留状态程序进入停留状态后控制数控双向变量泵以接近零排量输出。故几乎不消耗能量。
结论:在液压系统的节能设计方面, 追求单个液压元件效率的难度将越来越大, 重点将转移到利用高效率的液压元件以及研发新的实用化的节能回路和液压传动系统。本文中所提到的节能技术具有很好的节能效果。首先, 蓄能器作为一种液压系统中的辅助装置, 给系统带来的经济、节能、安全、可靠、环保等效果是明显的。在现代大型液压系统, 特别是具有间歇性工况要求的系统中尤其值得推广使用。其次, 新型节流调速回路运用于小流量需调速的场合, 既避免了节流调速由于缝隙溢流带来的油液温度升高的情况, 延长了液压系统的寿命, 又降低了低流量时采用容积调速回路的成本。回路中创造性地采用了蓄能器蓄能缓冲作用, 是一种非常实用的新型液压调速回路。再者全闭式数控液压系统就液压系统本身而言不存在节流阀、溢流阀和换向阀, 其结构组成比传统液压系统简化, 因而减少了阀口和管路能量损失;采用了数控双向变量泵供油、分工况功率匹配技术使系统处于最高效率下工作;采用微机测控技术的多传感器闭环控制获得了系统最佳综合性能, 具有开发和推广应用前景。
参考文献
[1]朱建公, 文代明.节流调速回路的压力匹配控制[J].机床与液压, 2001, (4)
[2]贾铭新.液压传动与控制[M].北京:国防工业出版社, 2001
刍议固井水泥车中的液压传动技术 篇9
油田勘探开发在不断地发展当中, 具有混浆功能的固井水泥车越来越重要, 在其他能源产业比如煤层气开发中也有着不可替代的位置。液压系统的性能和可靠程度是它的主要动力来源, 同时也对混浆系统的工作能力和工作效率起着决定性的作用。
1 固作业与固井水泥车概
固井作业就是将套管下入到井内, 到达一定的深度之后, 在套管和井壁之间将水泥浆注入进去, 进行封固。油气井都是有深有浅的, 有的比较浅的有几百米, 有的则比较深, 都是上千米甚至上万米, 里面的环境也是极其恶劣的, 因为要承受地下物质的腐蚀和在勘探采油的作业中的很多问题, 要在下入优质钢管的同时, 在井筒和钢管环空使用水泥进行填充。
在一般情况下, 在进行油田勘查开采中实施固井作业的过程中, 油田的井深是在正逐渐增加的, 传统的技术已经不能满足固井作业了, 所以要用到各种设备与工具, 通过这些专用的设备工具的联合来实现作业, 这时可以有混浆能力的固井水泥车就派上了用场, 成为了一种重要的工具设备, 被应用到了固井作业中, 将其取而代之。这个设备操作比较方便安全, 可以对故障进行有效的诊断和预测, 适用的范围也随之扩大, 工作的内容就是固井作业中的井内水泥浆注入。
开展固井作业时, 要先把下灰漏斗和混合器固定好, 并且连接上, 然后再连接相关的管线, 连接完成后, 下灰车就可以把干水泥通过连接好的管线注入下灰漏斗中, 然后再利用固井水泥车特有的齿轮水泵系统来进行混浆的程序。在这里要注意, 液压传动设计中液压缸的工作压力要根据运动循环各阶段中的最大总负载力来确定, 除此之外, 还要考虑很多的因素, 比如:设备适用场合的不同, 特点的不同, 还要考虑到经济和重量等因素, 所以在进行混浆工作时的工作能力和工作成效受到了很大的影响, 导致混浆作业的速度相对来说比较慢, 其工作效率也很低。
2 固井水泥车中的液压传动技术应用分析
液压传动技术的应用优势和要求
1.液压传动技术应用的优势
在油田的勘查开采中, 固井作业是要满足固井水泥车在工作能力方面的需求的, 上面叙述中我们知道固井水泥车的齿轮水泵系统在混浆工作方面存在缺陷, 应该用液压的传统方式进行固井水泥车混浆系统动力设计和应用, 因为液压传动系统本身的动力源比较可靠、稳定, 工作的耐久性比较好, 那么在固井车水泥混浆系统设计应用之后, 不仅能够实现固井水泥车混浆系统的长期稳定, 还能够使其可靠地运行工作, 在运行工作中受工作环境和工作能力的影响也比较小, 从而使固井水泥车的工作效率大大提高。
2.液压传动技术应用的要求
在运用液压传动技术时, 需要注意的是, 固井水泥车的液压系统要能够驱动固井水泥车的各个离心泵的转速与扭矩, 并能够满足其功能需求, 使固井水泥车在工作的过程中, 离心泵输出的液体排量和压力满足混浆系统的作业需求。还有, 固井水泥车中的液压系统还要使液压动力驱动各个离心泵的转速能够在转速范围内进行任意的调整, 液压系统的维度不可以高于50度, 这样才能够保证液压系统元件的使用寿命。
分析固井水泥车中的液压传动的设计
在确定液压泵的时候要考虑其最大的工作压力, 将液压泵的流量确定下来, 接下来选择液压泵的规格, 最后将驱动液压泵的功率进行最终的确定。情况不同, 针对固井水泥车要设计和应用的相关考虑也不尽相同, 比如:要注意固井水泥车在进行混浆注入工作时混浆添加剂的含量、泥浆的密度不同和泥浆的注入速度不同等方面。
要根据固井作业的需要, 来对混浆系统中不同密度和清水流量的设计和考虑分析。液压系统在进行正常的运行工作时, 离心泵转速的调节方式只有零还有额定的功率两种, 如果固井水泥车在工作过程中, 需要液压系统离心泵已有的转速中的某个转速, 那么就只能驱动液压泵中原动机变化的转速来进行调节, 这样不仅麻烦, 还容易在调解过程中发生变化。这就需要在液压系统中进行调速回路设计, 以达到调节控制各个离心泵的转速的目的。
但是, 这种方法也有一定的缺陷。
1.液压元件的制造要求比较高, 技术和装配的难度都比较大, 对于维护方面可能会比较严格。
2.液压传动是以液压泵为中心来工作的, 在工作中液压油会有泄漏的情况, 但是油液又是不可以压缩的, 所以在一些对于传动比要求比较高的地方不适用。
3.液压油不能够在高温和低温的环境下工作, 因为其受温度的影响比较高, 温度有所改变的话, 油液的黏度就会随之改变, 影响传动的平稳性。
4.油液中如果有空气进入的话就可能引起一系列的问题, 比如噪声或者震动, 从而影响液压泵的工作性能。
5.这种方法不适合进行远距离的传输, 一方面因为压力比较大, 一方面油液很有可能受到污染, 如果产生故障, 不容易发现和排除。
调速回路是用来调定执行元件的工作速度的, 液压缸能够承受一定的负值负载, 并且可以比较平稳地运行。但是节流调速回路也是有一定缺陷的。
进油节流调速回路在运行的过程中, 进油口会有节流阀限制流量, 所以活塞会时快时慢的运动, 而会有口又没有背压阀, 对运动的平稳性就会有一定的影响, 如果出现油液完全通过溢流阀回油的现象, 就会造成很严重的问题, 那就是液压油发热, 会浪费很多能量, 工作效率就会随之降低。
回油节流调速回路的节流阀设计在回油路中, 所以在使用上会受到限制, 只能用在功率不大, 速度不高但是载荷变化比较大的场合。
冷却器的选择
液压设备在工作时产生的功率损失都会转化为热度, 使液压油和原件的温度越来越高。在什么样的条件下, 就应该选择与之相符的温度, 在温度高的环境中就需用比较热的气温来启动和运转液压设备。所以, 在对液压系统的冷却器进行选择和设计时, 要考虑到环境条件和液压设备的性能要求。目前, 直接在固井水泥车上安装冷却器是一个比较合理的方法。
3结语
液压传动技术 篇10
《液压传动与气压技术》是我们高职院校机电一体化专业核心专业基础课之一, 也是上海海事大学2012-2014年重点建设课程之一。由于本课程概念抽象, 具有较强的理论性和实践性。按照传统的教学模式授课, 教学内容枯燥, 教学效果一般。
二、优化教学结构
我们以高职教育的专业技能要求为依据, 改进本课程的教学目标:能够看懂一般的液压传动系统图;能简单使用、调试液压设备;能够分析和排除液压元件和液压传动系统的最常见的故障。根据改进的教学目标再优化安排教学结构:突破传统单一的教学体系结构, 将整个课程体系划分为四个实用模块教学, 每个模块由几个工作任务组成, 由浅入深, 逐步展开课程学习内容。
三、课程教学方法多元化
目前高职专业课程教学多采用教师讲授法。由于专业理论课的概念大多很抽象、知识点广而多, 学生经常出现“上课听得懂、下课全不懂, 考前全知道、考后全忘掉”的情况。如果教师在教学过程中不与时俱进地改革和创新, 那么专业课的教学就不会适应社会、企业发展的要求, 在本学科理论教学中笔者提出了以下多种教学方法。
(一) 信息化教学
随着科学技术发展, 教学中有效地使用各种先进技术将极大提升教学效果
1.多媒体技术的应用。本课程使用多媒体课件表现起来更加直观、易懂。多媒体教学将各种液压与气动传动系统的原理图由“静态”转变为“动态”, 解决了教师难教, 学生难懂的问题, 适合进行强化教育、有利于实现学习个体化;可以提供培养学生自学能力, 便于课后自习和复习。
2.计算机仿真实验教学。计算机辅助实验教学是对于课程新的教学探索与尝试。在开展计算机辅助试验教学环节中学生应用相关计算机软件组建液压或气动回路, 并通过计算机仿真进行检验。作为学校重点建设课程, 专门购买了几套模块化生产教学培训系统 (Modular Production System) , 该系统可以模仿自动化生产线和工程实际运用中的各种气压的工作过程。通过在MPS系统实训, 学生学会运用这些元件组成特定功能的回路, 增强了动手与实践能力。
(二) 感性引导法
1.理论教学感性化引导。在教学中, 教师除了要充分利用已有的模型、图片、视频等直观的教学资源外还可以充分利用日常生活中素材进行感性化引导。学生在感性化教学情景中可以将要探索的问题与已有经验结合起来, 有效提高分析问题和解决问题的能力, 更重要的意义在于可以使学生逐渐掌握科学的思维方法。
2.实验教学感性化。实验教学就是其感性化教学的重要途径。学生积极参与其中, 对于学生也是理论与实践最有效的结合, 通过这样的实验教学方式使本课程的教学更加感性化。
(三) 小组学习法
传统的课堂教学过于注重教师的导, 从根本上说是一种“教师流汗学生看”的教学方式。其结果是学生缺少有助于培养分析能力和创造能力的内容, 更谈不上培养其独立完成学习任务的能力。实行小组学习法, 旨在增强学生的主动参与意识, 增强学生的合作研究精神, 为学生的主动发展、自主学习打下坚实的基础。
本文以模块四液压与气动系统故障分析与排除中的任务3为例介绍对于本课程小组学习法的实施步骤。
1.布置工作任务。向学生说明本节实验教学的思路, 列出教学要求。布置工作任务Q2-8型汽车起重机液压系统工作中设备出现液压油液泄漏过大情况, 影响正常工作。分析原因, 并找出排除故障的方法。
2.制定方案。学生以小组为单位自由组合后制定工作任务的计划与分工。小组按照下述过程进行讨论。
(1) Q2-8型汽车起重机液压系统的工作原理分析
(2) 查阅资料分析、小组讨论等方式列出液压设备系统产生振动的原因
(3) 采用排除法找出设备故障所在
(4) 提出解决设备故障的方法
3.总结汇报。每个小组由一名同学宣布本组讨论的结果, 并陈述理由。若各组之间意见不统一, 将由教师向大家公布最佳方案并陈述理由供学生进行参考。
4.教师总结。由教师将设备出现振动故障的原因进行对比分析, 介绍正确的排除方法。并举例该设备出现其他故障的可能原因及其相应的排除方法。
三、改进考核评定办法
考核形式在调动大家学习积极性的同时也可以有效公平地对课程学习情况进行评定。本课程最终成绩评定分别从四个方面对学生进行考核。
知识能力, 考核学生理论知识的理解和掌握程度。该项目主要通过教师出题学生笔试考试的方法进行考核, 占总评成绩的50%。
实践能力, 考核学生工作计划的制定、元件的拆装与调试等方面的动手能力。该项目主要对学生现场实践环节进行考核, 占总评成绩的20%。
方法能力, 考核学生在本课程学习过程中解决实际问题时所表现出来的工作能力、创新能力、新理论的自我学习能力。该项目主要以小论文报告的形式进行考核, 占总评成绩的15%。
团队合作能力, 考核学生在小组合作实践环节中所表现出来的团队合作精神、责任心、与小组成员之间以及其他小组成员之间的沟通交流能力。这个主要通过学生自我评价、同学互评以及教师评价来完成考核, 占总评成绩的15%。
这种多维度全方位的考核方法考核学生注重平时学习与实践参与, 最后的考试也比较轻松简单, 教学效果显著, 受到学生的一致欢迎。
四、结束语
高职《液压传动与气动技术》课程从传统单一的教学体系结构优化为四个实用模块教学结构, 并采用了与其相适应的教学方法、考核方法。从2013上半学年对2011级机电专业本课程的实践结果显示重点课程建设中教学内容的探索改革是行之有效的。
摘要：《液压传动与气动技术》机电一体化专业核心课程, 本课程应该依托校企合作的背景, 通过教学结构的优化、教学方法的多元化、改进教学成绩考核办法等方面努力提高本课程教学的有效性、实用性。
液压技术的发展动向 篇11
关键词：液压技术；发展；动向
引言
针对液压传动而言，它不仅具有着易于实现直线运动的优点，同时还具有着功率质量之比大的特点，还在一定的程度上具有着动态响应快的优势。在各个领域中得到了比较广泛的应用，例如：工程机械领域、农林领域、试验设备领域、冶金领域、航空航天领域等等。液压传动在一定的程度上是动力传动以及控制传动的重要组成部分之一，对工业以及国防等方面的技术的发展以及进步起着促进的作用，同时也是现代工程控制过程中主要技术之一。
1.能够更好的提高效率
液压的传动是动力传动的装置，其主要是保护了从机械能妆化成液压能、液压能传输以及液压能在转换到机械能并且对外做工的一个过程中。因此，在能力转化以及输送的过程中将会出现能耗的问题，其系统的总体效率则等于液压泵站的效率、系统传输的效率以及执行机构效率三者的乘积。通常情况下液压传动的效率是在百分之五十到百分之七十之间，然而有一些行走机械的液压效率则是不足百分之十，所以，必须要采用以下方面的节能技术。
第一方面是要对液压泵的变量调剂采用压力补偿以及负载传感的系统，从而能够使其具有着适应控制以及负载压力自动补偿的功能。因此能够将液压的效率提高百分之三十以上。比如日本的某个公司生产的比例压力流程控制变量柱塞泵用在了塑料注射机中能够使其能耗节省百分之四十五。采用二次调节的技术能够更好的实现能量的再生控制，例如使用挖掘机升降臂的多余能量以及回转制动能力的第二次利用等。
第二方面是在通常情况下，液压泵以及马达在小排量的情况下进行使用，其容积的效率比较低，同时也限制了排量的工作范围。要想提高液压泵以及马达的总效率并且扩大排量的工作范围，其重点应该是要研制出新型密封以及减摩的材料，同时还要改进相对运动之间油膜润滑设计的相关方法，以此来有效的减少润滑泄漏的损失，同时也能够提高容积的效率。
2.关于注重系统的设计
近些年来，由于科技不断的进步，一些相对来说比较新的材料、新工艺、新技术以及比较先进设计理念的应用，在一定的程度上促进了液压元件在质量方面、性能方面、可靠性方面、以及使用寿命方面等都有着比较大的提高。针对液压传动系统的应用而言，不仅对其应用的高质量液压元件进行注重，还在一定的程度上对其系统整体匹配的合理性进行有效的注重。由于液压系统设计过程中的合理性以及先进性，在一定的程度上对其可靠性、节能以及环保、成本以及维护等方面产生直接的影响。
针对液压系统设计而言，在设计的过程中不仅具有着比较强的工程性，同时也具有着比较强的实践性，但是在一定的程度上它是离不开科学研究以及理论指导的作用，一个相对来说比较好的液压系统设计主要是通过理论以及工程实践的有机结合进行实现的，主要表现在以下几个方面的问题：
2.1在能够满足了使用性能的前提下，从而实现系统的简单、集成以及模块化，以此来使系统的可靠性、操作性以及易维护性得到提高。例如系统设计的过程中应该要减少结构以及密封的环境；管路在布局的过程中应该可靠并且要防止出现共振的现象；针对一些小型的液压泵站经过会出现电机以及变量泵共同使用一个轴，其周围是使用油箱包起来所组成的一体化产品，从而有效的实现了降低噪音，而且电机候补装有的空冷式冷却器能够将油温有效的控制在十二度到十七度之间。
2.2关于系统的压力、流量以及蓄能器的容量等工作的參数要进行合理的设计，以此来提高系统的可靠性以及延长系统的使用寿命。在此之外，必须要采用高架油箱以此来有效的改善液压泵的吸收性能，同时大量的液压泵主要是从采用低转素运行的方式来降低液压泵产生的噪音。
3.关于注重环保
3.1对噪声进行降低
针对噪声而言，它不仅能够对工作环境进行恶化，同时还会对劳动者的身心健康进行严重的损害，还在一定的程度上对生产设备的性能以及施工寿命的长短产生一定的影响。所以在生产的过程中，一些低噪声在一定的程度上代表着现代工业发展的主要潮流。针对液压系统来说，对噪声问题进行解决主要从两个方面进行着手，一方面是液压泵的噪声，另一方面就是系统总的噪声。
液压泵噪声主要有：一是液压泵内部的一些压力以及力量动脉这两者共同产生的流体噪声，压力脉动会在一定的程度上导致泵壳体以及配流盘结构出现变形到引起的震动噪声。所以在对液压泵噪声进行降低的过程中，一定要注意对泵结构设计的改进，让流体在流动的过程中处于平稳状态，对压力脉动进行有效的减少。二是对液压泵壳体以及配流盘结构的刚度进行有效的提高，只有这样才能够进一步的对其变形过程中所产生的震动进行减少。
3.2生物能够有效的降解液压油
在十七世纪之后所出现的液压技术主要是根据水作为工作的介质，然而水的载度比较低以及润滑性比较差等问题导致液压技术的发展受到了一定的制约。到了二十世纪初期出现了矿物基液压油和耐油橡胶密封的材料，在很大程度上面推广了液压技术的发展，直至今日大约有百分之五十的液压系统依然是在使用矿物基液压油。但是，在长期以来液压系统在使用以及维护过程中所产生的液压油泄漏，不仅仅使能源产生了浪费，而且某些液压油为了使其自身的性能得到改变其里面含有这大量的镁、钡以及锌等重金属的化学物质，这对于环境以及人体健康都有着十分严重的威胁。
4.总结
随着科学经济不断的进步以及经济飞速的发展，针对液压传动而言，其主要的竞争者就是电气传动以及机械传动。液压技术一定要把自身所具有的优点进行充分的发挥，同时也要对其他领域方面的先进技术成果进行有效的借鉴，不断的进行创新，对液压元件以及系统性能进行不断的提高，对成本进行降低，在一定的程度上符合可持续发展的要求，才能够对其应用领域进行不断的扩大
参考文献：
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液压传动技术 篇12
国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定中提到“深化教育教学改革, 适应社会和企业需求”。因此教学改革中对于专业课程进行了较大的压缩。以往的液压与气压传动技术课程学时数多, 课程所包括的内容多, 理论推导多, 公式分析计算多;教学计划与教学方法比较陈旧。因此在本轮的教学改革中, 结合我院相关专业学生特点, 对液压与气压传动技术课程的教学内容, 教学方法和手段, 考核方式等进行改革, 提高教学效果, 提高学生的课程参与度与学习主动性。
教学内容是人才培养中的重要环节, 本着理论联系实际的原则, 根据专业特色及人才培养方案的培养目标, 对于液压与气动技术课程内容做出以下调整:
1.其中液压传动部分, 讲清传动系统的概念性知识点, 减少理论推导及数学公式的计算;液压传动部分包括液体流体力学、液压元件、液压基本回路及典型液压传动系统分析, 对于以上内容的学时进行适当调整, 重点介绍实际应用关联较大的内容:如液压泵、液压马达、液压缸、液压控制阀等的工作原理, 应用场所, 注意事项等, 另外液压基本回路及典型液压传动系统在实际中应用较多, 课堂上进行深入分析与讲解。
2.气压传动部分, 考虑到该部分的元器件工作原理与液压元件类似, 采取针对性讲解, 强调与液压不同之处, 讲清楚关键知识点。
总之, 根据“少而精、理论联系实际、学以致用”的原则, 理论知识保证够用, 通过多分析实例, 增加学生的主动性, 锻炼学生对理论知识的应用能力。
课程教学是教学过程的重要环节, 课程教学效果好与坏直接影响学生对知识的接受度, 对老师授课的满意度。特别是液压元件结构、工作原理及液压回路复杂难懂, 教学过程中使用现代教学手段, 如多媒体、动画等技术, 将复杂问题直观化, 动态化, 化繁为简, 提高学生的学习兴趣, 提高教学效果。
1.以启发式教学为原则。学生是课程教学的主体, 本着“以人为本”的原则, 改变传统教学中任课老师“满堂灌”的教学方式, 提高学生的教学参与度, 充分调动他们的积极主动性。在讲解教学知识点之前, 通过一个引子, 提出相关问题, 让学生有疑问, 提高他们学生新知识的兴趣。如在讲解液压传动的工作原理前, 播放一个液压千斤顶的实例, 通过分析液压千斤顶的工作过程, 提出问题, 引导学生思考, 液压传动系统是如何工作的, 进而和学生一起总结液压传动系统的工作原理。
2.采用多媒体等现代教学技术。液压与气压传动课程中, 涉及到许多液压元器件的结构, 工作原理及基本的液压回路图, 它们往往复杂抽象, 如果只是通过课本上的图进行分析, 学生难接受;在现代教学过程中, 教师在授课前, 准备好相关知识的幻灯片, 工作原理及液压回路的视频和动态演示图, 搜集一些液压系统工作的视频等教学素材, 在课堂教学过程中, 通过幻灯片、视频等手段呈现给学生, 首先学生可以观看元件的工作原理及液压回路的运行情况, 更容易理解;另外这些幻灯片及视频能够更好地吸引学生注意力, 提高学生学习的兴趣。
3.理论联系实际。液压与气压传动技术目前在制造业应用较为广泛, 其中数控加工中心的90%的自动生产线采用液压传动技术, 因为在教学过程中, 适当引出实例进行分析, 锻炼学生理论知识运用于实践的能力。如在分析典型液压传动系统时, 通过对起重机液压传动系统, 组合机床动力滑台液压传动系统, 升压机液压传动系统的回路组成, 工作原理及系统特点进行分析, 对以往所学知识点巩固运用, 融会贯通, 激发学生学习兴趣, 加深对知识点的理解。
课程考核是检验学生对知识掌握程序的主要方法, 传统的考核方式主要以期末考试成绩为主, 平时考勤, 作业等成绩为辅。这种方法不利于提升学生对知识的掌握与运用能力。为了提高教学效果, 结合液压与气压传动技术课程特点, 对考核方式进行改革:平时成绩包括考勤, 作业, 还包括课堂讨论, 课堂提问等的考核。通过课程考核方式的改革, 既能考核学生对知识的掌握度, 还能提升学生学习的主动性, 提高学生的课程参与度。
智能手机诞生以来, 已经大大改变了学生们的交流沟通的方式。作为教师, 我们也要适应社会变化, 正确对待新现象, 接受新技术。我们可以利用交流软件, 及时和学生互动, 构建新弄师生关系, 通过建立一个学习群, 及时交流沟通学生学习中的问题;另外分享相关微课、相关液压控制阀的动态图到学习交流群, 鼓励学生通过手机获取新知识, 利用手机找资料, 做作业, 拓宽学生学习的渠道。
液压与气压传动技术课程通过以课程组的形式, 进行教学设计, 教学改革, 对教学内容进行优化, 更加贴近实际, 符合高职院校学生的培养目标;课程教学过程中, 通过采用多媒体等新技术, 新手段, 化繁为简, 更加注意学生对知识的接受度, 适时调整, 提高学生的学习主动性, 获得较好的教学反馈。经过一系列的教学改革, 为社会培养技能应用型人才, 符合高职教育的发展规律, 适应社会经济发展的需求。
参考文献
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