插装式液压与气动综合教学实验台的研制

　　1　引言

　　液压与气压传动技术课程是高等院校机械类学生的重要专业基础课程之一,实验教学是该课程的重要组成部分。传统的教学实验台存在管路已连接好、不易拆装,实验内容固定、学生动手机会少,实验台采用的控制技术落后,不能反映液压气压技术与先进的微电子及控制技术的有机结合等缺陷。随着高校教学改革的深入和科学技术的发展,实践能力和创新能力的培养已经成为高校人才培养亟待解决的首要问题,结合液压与气动教学工作的经验,我们认为有必要设计一种新型的可由学生自行设计系统并进行操作的插装式液压与气动综合教学实验台。

　　2　插装式液压与气动综合教学实验台设计要求

　　根据目前液压与气压传动教学的发展趋势,结合我校的具体情况,经分析和研究认为,所设计的插装式液压与气动综合教学实验台不能是几种单一功能实验台的简单综合,应着重考虑以下几个方面:

　　(1)实验台应紧密结合液压与气压传动课程教学实验的需求。要求该实验台基本能完成液压与气压传动课程教学中的各种实验。液压实验台元件采用工业用实物阀体,可以达到实际现场操作的目的,液压系统在工作中压力不大于6. 3MPa的条件下,液压元件无漏油现象,并能为实际的液压系统提供一个试验平台;

　　(2)实验台要有良好的直观性。要求实验台所完成的实验回路能较好的反映出油路的走向和元件的作用,通过透明的油管和红色液压油可以清晰的观察到液压油在液压元件中的整个流动过程;

　　(3)多功能,易操作。该实验台集可编程控制器和各种气动元件模块,液压元件模块为一体,除可进行常规的气动、液压基本控制回路实验外,还可进行液压、气组合应用实验及液压、气动技术课程设计。具体的设计时是将实验台设计成正、反两面对称布置,配合特殊设计的元件模块,可以随意地由学生自行设计、组合搭接各种实验回路,每个位都有液压油的供给/回油接口、压力测试接口和实回路的电气控制输入/输出接口等;

　　(4)结合微电子及控制技术,体现机电液气一体化的综合应用。实验台采用PLC控制方式和继电器控制两种方式,使学生在掌握传统的继电器控制之外,学习PLC编程控制,并具备PLC控制与计算机通讯以及在线调试等实验功能,其完美结合了气液技术和电气PLC控制技术,可适用于电工、机电一体化等专业实训考核。

　  3　插装式液压与气动综合教学实验台组成

　　根据以上设计要求,插装式液压与气动综合教学实验台主要由液压实验操作台、气压实验操作台、液压源、气压源、强电控制和弱电控制系统六部分组成。实验台外型尺寸为1600 mm×1100 mm×1800 mm,图1是该实验台的外观结构图。