1000B液壓式壓樁機_QCS-B實驗臺在《液壓與氣壓傳動》實驗教學(xué)中的應(yīng)用

　　摘要：本文介紹了QCS-B氣壓實驗臺在《液壓與氣壓傳動》實驗教學(xué)中的應(yīng)用，并通過實例說明氣壓實驗臺的先進和方便之處，最后總結(jié)了該實驗臺良好的教學(xué)效果。 　　關(guān)鍵詞：QCS-B氣壓實驗臺；氣動基本回路；綜合型實驗
　　中圖分類號：G642.423　文獻標(biāo)識碼：A
　　
　　一、前言
　　
　　《液壓與氣壓傳動》是一門實踐性很強的課程，是我校機電一體化專業(yè)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課。我校機電一體化專業(yè)屬于專科，主要是為生產(chǎn)第一線培養(yǎng)應(yīng)用型人才，這就要求畢業(yè)生具有較強的技術(shù)應(yīng)用能力。前幾年我校在該課程的教學(xué)中，沒有相應(yīng)的實驗設(shè)備，學(xué)生只是在課堂上學(xué)習(xí)書本上的知識，學(xué)習(xí)起來普遍感到知識抽象、不易掌握，很難達到為生產(chǎn)第一線培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求。為了提高我校的教學(xué)水平，適應(yīng)社會對應(yīng)用型人才的要求，近幾年學(xué)校對實驗和實訓(xùn)環(huán)節(jié)給予了高度的重視和支持，加強了實驗設(shè)施的建設(shè)，其中包括新建的《液壓與氣壓傳動》實驗室，購進了QCS-B雙面氣壓傳動綜合實驗臺與部分液壓元件，極大地提高了實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)條件。
　　QCS-B雙面氣壓傳動綜合實驗臺是根據(jù)《液壓氣動傳動》、《氣動控制技術(shù)》等通用教材配套設(shè)計而成。集可編程控制和各種真實的氣動元件、各執(zhí)行模塊為一體，除可進行常規(guī)的氣動基本控制回路實驗外，還可以進行模擬氣動控制技術(shù)應(yīng)用實驗、氣動技術(shù)課程設(shè)計；采用PLC控制方式，可從學(xué)習(xí)簡單的PLC指導(dǎo)編程、梯形圖編程，深入到PLC控制的應(yīng)用；能完美結(jié)合氣動技術(shù)和電氣PLC控制技術(shù)，特別適用機電一體化等專業(yè)實訓(xùn)考核。
　　該實驗臺配備了多種氣動元件，靈活的快換接頭和軟管，各元件的安裝和固定都非常容易，各種元件可以根據(jù)需要任意組合，搭成所需的實驗回路。另外，實驗臺配備的氣動仿真軟件，可以方便地繪制出符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的氣動回路圖，制圖的同時，還可以檢查回路圖的正確性。由于該軟件中元件參數(shù)的調(diào)節(jié)范圍與實際設(shè)備完全一致，所以可對設(shè)計的回路進行準(zhǔn)確的系統(tǒng)模擬。學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的想象力，利用該軟件設(shè)計所需的氣動回路，然后通過實驗臺，現(xiàn)場安裝、調(diào)試、檢測所設(shè)計的回路，驗證回路的正確性。
　　
　　二、QCS-B氣壓實驗臺應(yīng)用舉例
　　
　　下面通過兩個實例說明QCS-B氣壓實驗臺在氣壓傳動實驗教學(xué)中的應(yīng)用。
　　1　速度控制回路組成
　　實驗內(nèi)容與要求：通過選用恰當(dāng)?shù)臍鈩釉��?氣缸、控制閥等)，構(gòu)成速度控制回路搭建，實現(xiàn)執(zhí)行元件的速度控制與切換，組成驅(qū)動信號自如的換切連接。要求學(xué)生獨立完成速度控制回路的設(shè)計，正確選擇相應(yīng)元件，正確構(gòu)建回路聯(lián)接，正確連接驅(qū)動信號，完成調(diào)試并正確運作。本實驗為設(shè)計實驗項目，要求學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，多思考，通過實際操作完成實驗項目。
　　具體實驗步驟如下：
　�、僮屑氶喿x實驗指導(dǎo)書，根據(jù)實驗要求，運用所學(xué)理論知識設(shè)計、繪制氣動回路圖；
　�、诟鶕�(jù)設(shè)計的氣動原理圖，選擇所需實驗元件，并熟悉所選元件的工作原理及使用方法。
　　③安裝并調(diào)試實際的實驗回路；
　�、芊治鰧嶒灲Y(jié)果，完成實驗報告。
　　圖1為采用快速排氣閥的出口節(jié)流調(diào)速回路圖。將二位三通手動換向閥切換到通氣位置，當(dāng)電磁閥左位通電時，壓縮空氣經(jīng)氣動三聯(lián)件到手動換向閥、電磁換向閥，再經(jīng)過快速排氣閥進入氣缸的左腔，推動活塞右行。調(diào)節(jié)出口處單向節(jié)流閥的閥口大小，就可以控制活塞運動速度。當(dāng)電磁閥右位通電時，壓縮空氣進入氣缸的右腔，推動活塞左行，左腔的氣體就通過快速排氣閥排到大氣中。
　　該實驗所需要的元件大致有：雙作用氣缸、二位五通單電磁換向閥、手動換向閥、氣動三聯(lián)件、快速排氣閥、單向節(jié)流閥、連接軟管、接頭等。
　　通過本實驗，可以使學(xué)生加深理解在氣壓傳動系統(tǒng)中各種節(jié)流調(diào)速回路的作用與常用控制元件的性能，提高分析、設(shè)計氣壓控制系統(tǒng)的能力與實際動手能力。
　　2　順序動作程序控制回路組成
　　實驗內(nèi)容與要求：通過選用恰當(dāng)?shù)臍鈩釉��?氣缸、控制閥等)，構(gòu)成順序動作程序控制回路，實現(xiàn)多執(zhí)行元件的單、多往復(fù)順序動作，組成控制信號自動換切。
　　首先要提出順序動作的框架簡圖要求，要學(xué)生在實驗報告上繪制完成順序動作程序控制回路圖；由附錄選擇恰當(dāng)?shù)臍鈩釉��?氣缸、方向閥、氣動三聯(lián)件、行程閥、接近開關(guān)等)，根據(jù)回路圖在實驗臺上構(gòu)成順序動作程序控制回路搭建，連接程序控制單元等，組成能正確運轉(zhuǎn)的順序動作程序控制回路；操作并調(diào)試回路。
　　圖2為雙缸順序動作回路圖。當(dāng)電磁閥左位通電時，壓縮空氣進入左缸的左腔推動活塞右行。此時右缸因沒有壓縮空氣進入左腔而不能動作；當(dāng)左缸活塞桿靠近磁性開關(guān)時，電磁閥右位通電，左位斷電，壓縮空氣經(jīng)右邊氣控換向閥左位進入右缸的左腔推動活塞右行，同時左缸回位；當(dāng)右缸活塞桿靠近磁性開關(guān)時，電磁閥又回到左位，此時右缸回位，從而實現(xiàn)雙缸的下一個順序。
　　該實驗所需要的元件大致有：雙作用氣缸、二位五通雙電磁換向閥、單氣控換向閥、手動換向閥、接近開關(guān)、氣動三聯(lián)件、連接軟管、接頭等。還可用行程閥、氣控換向閥替代接近開關(guān)與電磁換向閥實現(xiàn)單、多往復(fù)順序動作回路。
　　通過本實驗，可以加深理解氣動系統(tǒng)中各種順序動作回路的實現(xiàn)方法，靈活掌握用行程閥、氣控閥、電磁閥、行程開關(guān)等組成各種順序動作回路，同時掌握如何與PLC繼電輸出單元，延時單元等配合來調(diào)整系統(tǒng)的方法。
　　
　　
　　三、效果與體會
　　
　　在過去的實驗教學(xué)中，學(xué)生只是被動地根據(jù)實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容，進行常規(guī)的驗證性實驗。而現(xiàn)在學(xué)生利用QCS-B氣壓實驗臺，可以自主地完成從設(shè)計、繪圖、選件、組裝、調(diào)試的全部過程，大大提高了學(xué)生的主觀能動性。目前，我們根據(jù)實驗大綱的要求，設(shè)計了典型實驗和綜合型實驗，綜合實驗僅給出實驗要求，讓學(xué)生自己根據(jù)所給出的實驗要求設(shè)計一個回路，并要求這些回路可以完成給定的功能。還要求學(xué)生針對實驗過程，在實驗報告中闡述自己的設(shè)計思想、回路組成、搭建及調(diào)試步驟和過程，寫出實驗收獲、心得和體會。
　　通過氣動元件的選擇與復(fù)雜的連線，學(xué)生對各種元器件有了深刻的認識，提高了動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考能力，使學(xué)生感受到原本枯燥的氣壓工作原理圖變成了生動的實物，原本復(fù)雜的零件結(jié)構(gòu)圖變成簡單易懂的元件。學(xué)生對氣壓傳動有了實質(zhì)的了解，對傳動元件及各個部位的運動和功能有了感性認識。
　　在學(xué)生獨立完成實驗的過程中，他們能夠提出自己的設(shè)計方案，并且馬上就可以利用實驗臺檢驗其設(shè)計的合理性。在安裝回路過程中，有些學(xué)生由于一時疏忽接錯了管路，在同學(xué)的幫助下，對所接回路進行仔細的檢查后發(fā)現(xiàn)了問題所在，讓學(xué)生感受到了集體力量的強大，為今后更好地適應(yīng)工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。另外，在幾個同學(xué)的不同設(shè)計方案中，經(jīng)過研究，他們可以從中選取最優(yōu)方案，從而培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造性和互相協(xié)作的團隊精神。
　　目前，QCS-B實驗臺主要用于《液壓氣動傳動》課程常規(guī)氣動基本控制回路實驗，以后PLC控制技術(shù)等課程也可以在該實驗臺進行相應(yīng)的實訓(xùn)。氣動技術(shù)和電氣PLC控制技術(shù)的結(jié)合，為機電一體化等專業(yè)提供了非常完美的實訓(xùn)和考核條件。
　　QCS-B氣動綜合實驗臺引進了先進的設(shè)計理念，拓寬了學(xué)生的知識面，收到了良好的教學(xué)效果。利用現(xiàn)代化的實驗設(shè)備，學(xué)生真正實現(xiàn)了從要我做實驗到我要做實驗的轉(zhuǎn)變。
　　
　　(本書責(zé)任編輯　呂德芳)

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