工程机械液压实训台制作研究

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摘要：通过制作工程机械液压实训台，可视化的LED灯泡高亮和电机正反转的形式来显示隐蔽的液压驱动回路，降低学生理解困难，提高学生学习积极性，为高职院校工程机械专业教学、培训、考工提供一种结构简单、操作方便、功能完善、安全可靠的教学仪器设备。

关键词：高职院校；工程机械；液压系统；液压实训台

目前，大多数高职院校工程机械专业实验实训设备均以整车和台架为主，而整车需要投入很大，在实施教学时，也有很多局限性，给教学效果带来一定的影响。另外，专业课程都是以模块为主，包括发动机、底盘、液压、电器，每一个课程模块的教学都离不开相应模块实验设备的支持，这么多的课程模块乘以班级数目，势必要求有更多的实验设备台套数，如果每台套数均以一辆整车计算的话，设备经费的投入无疑是巨大的。所以，除了整车外，更多的实验设备均以各模块或总成制作的台架为主，如发动机台架、液压台架、电器台架等等。实训台架不仅投入少，而且教学直观方便，各模块结构清晰，各总成拆装方便，故障设置灵活，可以满足构造原理、故障诊断等理论、实践课程教学需要。［1-2］而“工程机械液压系统维修”、“挖掘机构造与维修”作为工程机械运用与维护专业的核心课程，其理实一体化教学改革对实验实训设备的需求尤其突出，挖掘机整机显然不适合理实一体化教室内使用，故开发适合教学改革的室内教学检测仪器十分必要。依托江苏省大学生实践创新项目，开展本实训台设计的目的是利用所学专业知识，激发同学们的科研潜力，增强教师的实践能力，提高同学们学习专业知识的积极性，为教学、培训、考工提供一种结构比较简单、操作方便、功能完善、安全可靠的教学仪器设备。［3-4］

一、实训台设计方案

近年来，笔者所在学校对学生的生产实践能力、创新能力特别重视，并将其列为教学改革的重点，在政策上、经费上、实训室建设上都给予大力支持，目前提供的条件有如下几个方面：在校内建立了加工制造实训基地，设置两周的钳工实训课程，都已参加了零件的制造及装配过程；学院的实验实训室基本可以满足本项目的设计、零件制作和装配要求；学校目前图书馆藏资料丰富，购置了网络和纸质图书资料，同时拥有挖掘机整机1台，有专门配套资金用于创新项目的开展；项目指导教师可获得相应的科研工作量，参与项目的学生可获得相应的素质学分，对于优秀成果和作品，优先推荐参加省、市创新类竞赛。工程机械液压实训台设计方案如下：在全面开展挖掘机液压系统调研及资料收集整理的基础上，讨论分析、确定项目的方案和设计方向；通过试验来论证方案的可行性，并进行完善和改进；项目经验证可行后、利用CAD等软件完成结构图及零部件工程图的设计；最后完成实训台的制作。根据现有挖掘机液压系统原理图，设计制作挖掘机液压系统回路演示检测实训台，它将挖掘机液压系统示教板、实训台架、操作手柄三者有机结合，通过不同的灯泡闪亮和电机正反转的工作状态模拟挖掘机动臂、斗杆、挖斗、行走、回转等各个动作的液压回路，将挖掘机油缸、马达动作驱动的液压状态通过灯泡闪亮、电机转动的方式机电状态呈现出来，实现挖掘机液压系统回路的可视化功能。

二、实训台特色

工程机械液压实训台以自带电源或外接电源为动力，通过电机正反转的工作状态，模拟挖掘机行走马达正反转、回转马达左右转动、挖掘机前进后退的功能和挖掘机左右旋转的功能。工程机械液压实训台上的的左右操纵杆、行走操纵杆模拟挖掘机整机的相应操纵手柄，同时根据实际液压系统回路走向控制不同回路灯泡闪亮。工程机械液压实训台既可采用外接电源，也可实行自带蓄电池，并可采用简易充电设备，操作方便可靠；挖掘机液压系统回路演示检测实训台结构紧凑，占用空间小，实训台安装有万向脚轮，能在不同类型教室体现教学、培训、考工等多重功能。本实训台结合挖掘机液压系统原理图示教板，清晰明了地显示挖掘机实际工作过程中动臂油缸、斗杆油缸、挖斗油缸、行走马达、回转马达的动作驱动的液压回路走向，通过不同组合的灯泡闪亮和电机正反转的工作状态模拟挖掘机动臂、斗杆、挖斗、行走、回转等各个动作的液压回路，将挖掘机油缸、马达动作驱动的液压状态通过灯泡闪亮、电机转动的方式机电状态呈现出来，实现挖掘机液压系统回路的可视化功能，以此来降低理解认知难度，提高同学们的学习积极性，同时，解决学校实训设备台套数有限的难题，增加学校教学实训设备。

三、实训台应用

本液压实训台依托科研项目，科研反哺教学。既锻炼了教师的专业实践能力，又加强“工程机械液压系统维修”“挖掘机构造与维修”课程的教学条件，同时也便于提高同学们的学习积极性，提高专业实践及综合技能。[5]通过研制的液压实训台，分别对挖掘机动臂回路、斗杆回路、铲斗回路、行走回路、回转回路等液压回路演示操作，教师讲解清晰明了，学生学习轻松理解。在分组练习中，每个小组同学结合教师讲解和本实训台回路演示，充分掌握了挖掘机液压系统回路走向，借助于相关检测工具和关键零部件拆装，很好地掌握了挖掘机液压系统常见故障诊断分析，取得了良好的教学效果。本实训台具有结构简单、操作方便、功能完善、安全可靠等众多优点。同时，在教学过程中不断使用与观察摸索，为今后对工程机械液压实训台进一步加强改进和持续完善奠定基础。

四、结论

本实训台的成功研制与使用可以降低理解认知难度，提高同学们的学习积极性，同时，解决学校实训设备台套数有限的难题，提高了教学效果。通过这次实践创新训练项目的实施，不仅能够使学生将所学知识与实践相结合，而且能提高学生分析问题、解决问题的综合能力，对学生将来走向社会有很大的帮助。

参考文献：

[1]朱江涛.挖掘机实训平台的设计与制作[J].机械管理开发，2013（6）：152-153.

[2]李云峰,张少华.小松挖掘机全车电器电控系统教学实训台设计[J].机械工程与自动化，2014（6）：191-192.

[3]朱保国,高亚明,韩军，等.GJT112推土机工作原理与故障分析模拟试验台[J].机械，2010（6）：11-13.

[4]喻楠霖.新型液压教学实验台设计及实现方法的研究[D].长沙：湖南大学，2013.

[5]徐有军，张宏武，刘成平.工程机械电气设备检测实验台设计与实践[J].机械工程师，2015（10）：211-213.

作者：刘勺华 周同根 刘恩师 单位：常州机电职业技术学院