随着信息技术、虚拟现实技术的快速发展,其在教育领域的应用也越来越广泛。为解决当前液压传动与控制课程理论教学内容抽象、实验教学设备紧缺等问题,以当前理论教学内容及实验教学设备为基础,基于Unity3D开发了一套虚实结合的液压传动与控制实验教学系统。系统针对液压理论课程教学、液压回路实验教学设计了结构展示与虚拟拆装、液压实验案例和现场实验3大模块,实现了包括视角交互、模型选中反馈、自动拆装、运动仿真、流体仿真、回路仿真等一系列功能。系统在调试发布后通过一轮课程的验证,获得了良好的运行及使用效果,在优化教学体系的同时大大提高了课程教学效率。

基于布鲁姆教学目标分类理论,以问题思维提升为导向,把综合性实验按照项目制教学法来完成教学设计。该文以比例溢流阀压力性能实验为例进行实验的全过程分析,由学生设计出可行的实验方案,包括液压系统原理图的设计、信号传输与控制系统的设计,拟定出可行的实验步骤、进行实验结果分析等。经过几年来的教学实践证明基于问题思维能力提升的教学理念有助于学生创新能力的提升。

文中介绍了运用LabVIEW2009软件,结合NI的USB-6251数据采集卡实现虚拟频谱分析仪的开发研究,实现了对外部信号的采集、幅相谱的分析、功率谱的分析、谐波分析和联合时频分析,并具备波形存储和读取功能。系统调试结果证明该仪器实现了一般频谱分析仪所具有的基本功能,增加了数据分析处理能力。

该文对材料力学中纯弯曲梁的基本实验拓展成综合实验进行了详细的探讨。在分析基本实验的基础上,提出了综合实验的内容以及留给学生分析思考研究的问题,为材料力学实验教学的改革寻找了一条新的途径。

介绍了管路中流动的液体因液流速度突变、运动部件被制动或换向引起的液压冲击,分析了产生液压冲击的原因及危害,提出了预防液压冲击的措施,对提高液压系统工作的可靠性和稳定性提供了理论依据。

针对传统在实验箱上进行可编程控制器实验的缺点,提出了利用MCGS组态软件开发PLC实验项目的方法,以PLC网络与通信实验为例来分析其建立过程。实际应用结果表明,利用动画配合实物协同运动,能有效提高学生的学习兴趣,编程技巧和动手能力,大大丰富了PLC实验课的教学效果。

在液压传动实践教学中,为了对节流阀与调速阀的特性进行对比,采用AMESim软件构建了节流阀进口节流调速回路与调速阀进口节流调速回路,同时进行仿真研究。通过直观的数据和仿真结果的可视化,帮助学生加深对流量控制元件及回路的理解和认识,激发了学生的学习兴趣,提高了其自学能力和创新能力。

随着人们生活水平的不断提高,市场对家用电器、交通工具等的需求与日俱增,因此,对各类五金零部件的需求量将不断增加。大多数生产厂家,都是以冲床作为生产五金零部件冲压及成型的重要工具,而传统冲压过程依靠的人工送料方式工作效率低、劳动强度大且存在安全隐患。针对上述现象,该文设计制造了一种由液压驱动的新型冲床自动送料系统。实践表明,该自动送料系统实现了高精度、高效率、无噪音的绿色安全制造。

在液压与气动技术实验教学中,为了让学生更加深入地了解液压调速回路的组成部分、工作原理以及回路系统的优缺点等,在探究性小班教学中引入了AMESim仿真软件和MATLAB软件。学生基于AMESim软件对3种节流调速回路进行搭建、调试、运行及分析,包括回路调速特性、供油压力变化、回路承受负值负载能力等,同时将回路速度-负载特性AMESim仿真结果与MATLAB理论仿真结果进行对比。通过调速回路的直观模型和仿真结果的可视化研究,引导学生对不同的液压与气动回路进行搭建和分析,帮助学生加深对不同回路功能特点的理解和认识,使得教学形式更加多样化。在实验教学中引入AMESim仿真软件,可以提高学生理论联系实际的能力,激发学生对液压传动知识的学习兴趣,培养其专业能力和实践应用能力。

设计了基于步进电机、数字伺服阀和C8051F120单片机的数字闭环液压同步实验系统。该系统以步进电机作为数字控制的动力源,数字伺服阀为控制系统的执行机构,光栅作为液压油缸的位置检测装置,充分利用C8051F120单片机的强大功能,对液压缸进行了有效的同步控制,并对同步实验结果进行数字化液晶显示。综合运用了学生的液压技术、单片机技术、数字控制技术,提高了学生的综合素质,取得了很好的效果。