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结合FluidSIM软件与THPYC—1A型实训装置在
液压与气压传动课程的教学
《液压与气压传动》是机械类各专业的一门专业基础课,由液压和气
压传动两大技术组成,包括液压、气压元件及液压、气压回路系统等。液
压与气压传动元件结构复杂,传动系统过程较为抽象,对于刚刚接受专业
课的学生来讲是有一定难度。
1软件及实训台介绍
1.1FluidSIM软件介绍
随着计算机软件技术的快速发展,出现了越来越多的液压与气压传动
仿真软件,例如:AMESim、festo、automationstudio、FluidSIM等,其
中比较适合高职教学用的要属FluidSIM。
FluidSIM由德国Festo公司和Paderborn大学联合开发,是专门用于
液压、气压传动及电液压、电气动的教学培训软件,具有简便快捷的绘
图、系统仿真、设定系统工作参数和回路纠错等功能,可实现机电一体化
综合演示仿真。
(1)专业的绘图功能:一般通用的计算机辅助绘图软件(如
AutoCAD)并不具备仿真功能,在绘制专业图形时往往效率不高,而
FluidSIM软件的CAI功能是和回路的仿真功能紧密联系在一起。FluidSIM
的图库中有100多种标准液压、电气启动元件。在绘图室可把图库中的元
件直接拖到制图区生成该元件的原理图,各种元件接口间回路的链接,只
需在两个连接点之间按住鼠标左键移动,即可生成所需的回路。
(2)系统的仿真功能:FluidSIM软件可以对绘制好的回路进行仿真
运行,通过强大的仿真功能可以实现显示和控制回路的动作,可以及时发
现设计中存在的错误或不合理环节,有利于设计出结构简单、工作可靠、
效率更高的回路。并且在仿真中还可以观察到各元件的物理量值,如液压
缸的运动速度、输出力、节流阀的开度等,这样能够预先了解回路的动态
特性,从而正确的估计回路实际运行时的工作状态。
(3)综合演示功能:FluidSIM软件包含了丰富的教学资料,提供了
各种液压电气元件的符号、实物图片、工作原理剖视图和详细的功能描
述。一些典型元器件的剖视图可以进行动画播放,逼真地模拟这些原件工
作过程及原理。该软件还具有多个教学影片,讲授了典型液压电气回路和
液压电气元件的使用方法及应用场合,有利与学生对液压电气技术的理解
和掌握。
(4)仿真功能与CAD功能紧密相连:FluidSIM软件符合DIN电气—
液压(气压)回路图绘制标准,CAD功能是专门针对流体而特殊设计
的。如在绘图设计过程中,FluidSIM软件将检查各元件之间连接是否可
行。具体表现在对基于元件物理模型的回路图进行实际仿真,同时有状态
图显示,可使回路图绘制和相应液压(气压)系统仿真相一致,从而能够
在设计完回路后,验证设计的正确性,并演示回路动作过程。
(5)功能详细可系统学习:FluidSIM软件可用来自学、教学液压
(气压)技术知识。此软件配有液压(气压)元件文本说明、各种练习和
教学影片讲授了重要回路和液压(气压)元件的使用方法、通过图形及动
画描述其工作原理。
(6)可设计电气控制回路控制液压回路:电气-液压(气压)回路同
时设计与仿真,提高学生对电气动、电液压的认识和实际应用能力。
1.2THPYC-1A型实训装置
“THPYC-1A型液压传动实训装置”是根据《中华人民共和国教育行业
标准-电工电子类实训基地仪器设备配备标准》,教育部振兴“21世纪职业
教育课程改革和教材建设规划”要求,按照职业教育的教学和实训要求研
发的产品。此实训装置采用工业现场的液压元件以及继电器控制单元、
PLC编程技术计算机组态技术于一体,是典型的机电气一体化的综合实训
设备,实现学生自行组合液压回路及控制系统。
“THPYC-1A型液压传动实训装置特征:
(1)独立模块、便于装拆、回路清晰,液压阀底板,采用45#钢加
工而成,表面镀铬处理,阀板背部采用弹簧卡扣设计,直接固定于铝材槽
内,阀板正面的进出油口安装有防漏油快速接头,并由阀板的正面四周引
出,以方便于实训连接时插拔。
各个液压元件成独立模块,均装有带弹性插脚的底板,实训时可在通
用铝型材板上组装成各种液压系统回路,布局灵活,回路
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