林峰

摘 ? 要：高職教育的特色是理論與實(shí)踐并重，但是由于實(shí)訓(xùn)條件的限制，不能完成正常的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。因此，引入了合適的教學(xué)仿真軟件，作為輔助的實(shí)踐教學(xué)手段，才能夠滿足實(shí)踐教學(xué)的要求，真正提高學(xué)生實(shí)踐技能。本文首先介紹了一款液壓與氣動教學(xué)中常用的仿真軟件—FluidSIM，通過典型電氣氣動回路的實(shí)例，展示了該軟件在液壓與氣壓傳動教學(xué)中的使用，結(jié)合課堂理論教學(xué)，體現(xiàn)了理實(shí)一體的高職教學(xué)特色，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：液壓與氣壓傳動 ?仿真軟件 ?高職教學(xué)

中圖分類號：TH137 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0199-02

《液壓與氣壓傳動》課程是高職機(jī)械制造與自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程實(shí)踐性強(qiáng)，但是由于液壓和氣壓元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)過程抽象[1]，給學(xué)生學(xué)習(xí)增加了難度。同時由于教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件的限制，大多數(shù)教學(xué)內(nèi)容只能通過理論講授，在分析液壓與氣壓回路的時候，學(xué)生只能被動接受，其實(shí)并沒有真正理解回路的運(yùn)行過程。因此，在教學(xué)中，引入合適的仿真軟件[2-3]，能夠幫助學(xué)生更好的理解和掌握知識，同時學(xué)生掌握了該方法后，還能夠舉一反三，根據(jù)工程實(shí)際，設(shè)計一些相近的仿真回路，把抽象的理論知識變成形象的例子，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

1 ?仿真軟件介紹

本文采用Festo公司開發(fā)研制的FluidSIM仿真軟件，該軟件專門用于液壓與氣壓傳動的教學(xué)，由兩部分組成，其中FluidSIM-H中的H指的是Hydraulic，即液壓，它用于液壓傳動教學(xué)，而FluidSIM-P中的P指的是Pneumatic，即氣壓，用于氣壓傳動教學(xué)。由于兩者操作基本一致，只是元件略有不同，后面僅以FluidSIM-P為例。

2 ?仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

本節(jié)是在課堂內(nèi)容的基礎(chǔ)上提煉出來的，該堂課講授的內(nèi)容為典型電氣氣動回路，教學(xué)目標(biāo)為掌握電磁換向閥控制的典型電器氣動回路。按以往的教學(xué)方式，即通過靜態(tài)的回路圖分析，研究氣動回路和電氣控制圖，筆者之前也如此講授過，但是發(fā)現(xiàn)學(xué)生仍無法想象電氣控制和氣缸的運(yùn)動的關(guān)系。采用仿真軟件之后，直觀的顯示出了電氣控制和氣缸運(yùn)動的關(guān)系，使得學(xué)生們很容易理解氣動回路，大大提升了學(xué)生對知識的掌握和運(yùn)用。下面是對軟件具體使用的介紹。

該軟件操作簡便，很容易上手。圖1展示了該軟件的工作區(qū)域，主要由工具欄、元件庫和制圖頁面組成。利用鼠標(biāo)可以把元件庫中的元件拖到作圖頁面上，同樣，也可以重新安排作圖頁面上的元件。

下面介紹單往復(fù)運(yùn)動電氣氣動回路的仿真過程，首先將元件依次拖入到作圖頁面，拖入的過程非常簡便，鼠標(biāo)左鍵單擊元件不松，放入到作圖頁面并松開鼠標(biāo)即可。將所有元件放好之后，需要對換向閥的操縱方式進(jìn)行選擇，雙擊換向閥即可出現(xiàn)配置換向閥對話框，如圖2，選擇電磁控制即可。同時雙擊氣缸，對氣缸設(shè)置一個行程點(diǎn)B1，即設(shè)置一個接近開關(guān)。

之后，把所有元件挨個連接起來，連接方式為：鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住第一個元件空心連接點(diǎn)處不松，移動光標(biāo)到第二個元件空心連接點(diǎn)處，松開鼠標(biāo)即可完成連線。最終將電氣控制部分也畫在圖中，并對各個元件命名，此時回路已完全畫好和連接好。

現(xiàn)在嘗試模擬該回路。在模擬時壓力油管路會顯示加粗。按下啟動按鈕SB，電磁閥Y1線圈帶電，換向閥換至左位，壓縮空氣進(jìn)入無桿腔，氣缸活塞桿伸出，到達(dá)B1處，使得接近開關(guān)B1閉合，繼電器線圈K1得電，K1觸電閉合，電磁鐵Y2得電，換向閥換向至右位，活塞桿自動縮回，氣缸完成單往復(fù)運(yùn)動，同時，可以增加顯示位移-時間圖，本文設(shè)置了活塞缸和換向閥的位移-時間圖。最終的仿真結(jié)果如圖3所示。

3 ?結(jié)語

仿真軟件在教學(xué)中非常實(shí)用，可以將抽象的回路直觀顯示為實(shí)際的運(yùn)動形式，使學(xué)生對液壓與氣動有了形象的認(rèn)識，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，在課堂起到了良好的輔助教學(xué)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 何存興，張鐵華.液壓與氣壓傳動[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000.

[2] 王青. FluidSIM在液壓與氣壓傳動教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 科技信息， 2008（34）：300-301.

[3] 袁青英.液壓與氣動仿真軟件在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2014，11（6）：139.