液氣壓傳動“開放式”實訓平臺的開發與制作

王明軍

摘要：液氣壓傳動“開放式”實訓平臺的開發和制作在實際方案設計中，要進行載體的選擇，同時在開發平臺制作的實際過程中能夠有效融合和綜合應用多種專業基礎課程，促進相關人員的實踐能力和專業綜合素質的提高，同時進一步完善專業實訓室的建設和新型實訓項目的開發和制作。

關鍵詞：液氣壓;開放式;實訓平臺;開發和制作

中圖分類號：TH138-4;G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）24-0098-02

0? 引言

液壓與氣動技術是屬于自動化類的專業，具有液壓和氣動設備、相關技術等基礎知識，綜合了機械和電氣以及控制，是一門綜合性較強的課程。實驗室開發“開放式”實訓平臺，能夠將真實的內部控制模塊顯示出來，能夠根據不同的液壓系統自動的構建控制系統，能夠將相關專業理論和實踐相結合，逐漸地完善專業實驗室的建設和開發新的實訓項目。

1? 液氣壓傳動的工作原理

1.1 液壓傳動工作原理

《液壓與氣壓傳動》主要對液壓和氣壓傳動和回路的研究，綜合了機械、電氣和傳動、控制。液壓傳動的工作原理是電動機充分帶動液壓泵將油從油箱中吸出來，液壓泵在實際運行的過程中將電動機的機械能力有效的轉換成液體的壓力能[1]。液壓傳動中具有液壓油泵、各種液壓閥的液壓控制元件、液壓缸、馬達的執行元件、管道、蓄能器的輔件，以及液壓油組成的液壓系統。液壓節制能夠利用管道液壓輔件經過節流閥和轉向和閥進入液壓缸左腔，在這個過程中高效的推動活塞將實驗工作臺進行向右轉移，液壓缸右腔將派出的液壓介質經過轉向閥自動流回到油箱中。

目前，液壓技術在多個方面都取得了顯著的成就，有重大的進展，比如，高壓、高效率、噪聲小、耐用性高、集成化高等各項要求方面，同時在完善比例控制和數字控制等相關的專業技術中也取得了重要的創新成就。

1.2 氣壓傳動工作原理

我國科學技術發展迅速，工業機械化逐漸向機械化和自動化發展。氣壓傳動的動力源是壓縮空氣，以此來驅動和控制機械設施，促進生產過后的自動化和機械化的技術，逐漸被多個領域所運用。氣壓傳動系統中，不同的氣動元件和裝置就會產生不同的功能，主要由氣源裝置、執行元件、控制元件和輔助元件組成。輔助元件主要對元件內部潤滑、連接不同的元件以及將信號進行轉換和放大以及檢測，同時還有排氣噪聲等需要的不同氣動元件，比如轉換器、顯示器以及消聲器等;控制元件只要協調和控制流量和流動方向，對壓縮空氣的壓力，促進系統中相關的執行機構保證他們運動的性能[2]。控制元件分為很多種，不同的控制元件所完成的功能不同，大多數包括壓力、邏輯和方向以及流量值四種控制元件;執行元件主要用于系統中能量的轉換，將壓縮空氣中產生的壓力逐漸轉換成機械設備實際運行中所需要的機械能。

目前，氣壓傳動逐漸被各個領域進行廣泛運用，實現生產控制和自動控制，對氣壓傳動進行大力的研發有利于對生態環境的保護。氣壓傳送在實際工作領域的運用以及超過液壓元件，逐漸發展成為獨立的專業技術領域。

2? 液氣壓傳動“開放式”實訓平臺開發的流程

液氣壓傳動“開放式”實訓平臺開發的流程要分解氣動實訓平臺組成的模塊，對電氣控制、氣動系統、PLC控制等模塊的分解。首先，氣動綜合實訓平臺設計開發制作的流程要組建專業技術的團隊共同開發和制作，充足的進行前期準備工作，對相關的資料進行收集。專業技術人員對相關的資料進行總結和分析，明確開發和制作的目標，制定合理的任務分配，充分發揮相關人力資源的利用效率，進行分工合作，提高氣動實訓平臺開發設計工作的質量和效率，比如繪制電氣控制、電氣元件布置和連接圖、氣動系統和氣動元件分布圖，具體機械設備的裝配圖;然后在充分的前期準備工作基礎上進行具體任務的實施，具體參與設計和開發制作的專業技術人員要制定科學、合理的可實際操作的實施方案，準備實際工作中需要的相關資料和材料，實施制作相關工作的開展。專業開發技術人員嚴格按照設計方案進行氣動實訓平臺的制作。最后，專業研發和制作人員要將具體的成果進行綜合的評價，真正投入使用之前進行相關的檢測，進行制作和使用評價，對實際的成果提出具體改進的建議，提高開發制作成果的實用價值。液氣壓傳動“開放式”實訓平臺開發流程主要運用液壓和氣壓的傳動，這個開發過程需要的實驗設備大多數是為廠家提供的整體設施，其中的控制模塊都是進行封裝，比較的嚴密，在實際的實訓平臺制作的過程存在一定的難度，要加強對實訓平臺的內部結構的分析，在設計和制作的過程要進行重視，否則在封裝嚴密的情況下，出現相關的故障就不容易被排查出來。因此，在液氣壓傳動實訓平臺設計的過程中將內部的控制模塊進行完全的展示出來，便于實訓人員能夠根據不同的液壓系統自行的對控制系統進行搭建，有效的將液壓和氣壓傳動的理論知識和實踐進行結合，對實際問題進行高效的解決和創新。

3? 液氣壓傳動“開放式”實訓平臺制作的過程

第一，電氣控制元件和液氣壓元件的安裝區構成了整個平臺主體，專業制作人員要對這兩個主要安裝區制定合理的制作方案。液氣壓元件相關的材料主要包含氣缸、手動或者電磁的換向閥、管道、減壓和溢流閥等相關的元件;電氣控制元件主要有交流接觸器、中間和時間繼電器以及所有的按鈕和開發等相關元件。

第二，液氣壓傳動“開放式”實訓平臺的總體方案和實際需要的元器件進行確定后，準備具體的液氣壓傳動原理圖、電氣控制元件布置圖以及電氣控制的連接圖等。我們可以采用Automation_Studio_5. 6_Edu機電一體化軟件對電氣控制布置圖和連線圖以及液氣壓傳動原理進行有效的驗證，同時運用SolideWorks三維建模元件對真實元件進行虛擬裝配和實體建模，對整體的平臺裝配和相關的電氣和液氣元件的布置進行檢測[3]。專業技術人員在氣動實訓平臺開發設計中要準備各類技術的資料，便于制作過程有序地開展。

第三，專業開發制作技術人員要根據具體的元器件選型的相關資料以及每個環節的工程設計圖樣，對具體的元件進行采購和拆解，在準備完實際制作中需要的所有元件，根據制定的合理方案進行裝配平臺。整個平臺的配置組裝要選用輕便牢固并且有成型糙的歐標鋁型材，有便于安裝各種器件進行平臺的搭建。液氣壓實訓平臺的搭建中涉及到低壓斷路器需要選用漏電保護功能的，保障實際使用中的安全。另外，電氣控制元件要采用酚醛層壓紙板進行平臺的安裝，用較好的漂白木積紙和棉絨紙當做補強物，同時采用的木板是用高純度合成的石化原料反應制作的酚酞樹脂造成樹脂粘合劑，用樹脂粘合劑制作成的木板，這種木板在液氣壓傳動實訓平臺制作過程中具有重要的影響作用，它不會產生靜電、絕緣性能高，同時還具有耐磨和耐高溫的重要特性。最后，專業設計和開發制作人員可以在實際使用的過程中根據使用的具體情況進行元器件的重新定位，對多余的元器件進行刪減，對實際所需要的元器件進行增補，實現液氣壓傳動“開放式”實訓平臺開發和制作的創新和功能的設計。

4? 液氣壓傳動“開放式”實訓平臺效果的測評

液氣壓傳動“開放式”實訓平臺在實際使用過程中能夠根據自己的設計進行適當的調整，實現實訓項目的創新和開發設計。實訓人員能夠積累豐富的實踐經驗，將自己的專業知識和相關具體的經驗應用到實踐中，靈活地進行實訓平臺的設計。實訓人員在實踐中進行液氣壓實訓平臺開發和制作所選用的元器件都是最大限度地做到標準化，有利于實訓人員根據自己的實際需要進行元件的選型，自己獨立地進行整個平臺配置的搭建和組裝，達到最佳的訓練效果。

液壓和氣壓的傳動涉及到多種專業類型的知識，包括機械和電氣以及控制，是一個綜合性很強的實踐過程，在實踐的過程中有效地將“電子和機械”進行融合，根據自身的專業理論知識獲得實踐經驗充分發揮各自的優勢，將相關知識進行融合成為系統，促進了專業開發制作人員的綜合能力水平。

液氣壓傳動“開放式”實訓平臺的設計、開發和制作能夠將每一個系統的元器件和相關的電路以及傳動的油路和氣路之間的聯系充分凸顯出來，讓實訓人員通過實訓平臺更加直觀和全面的進行觀察。開放性的實訓平臺開發有效的實現了理論和實踐的結合。液氣壓傳動中涉及到多種學科的專業知識，實訓平臺的研發和制作高效的將各個學科的知識進行融合，并且進行靈活的應用，有利于實訓室工作人員對訓練項目的創新、增加組裝和故障維修和養護的實際訓練，提升實訓的質量和效率，充分發揮實訓室的重要積極作用。

液氣壓傳動“開放式”實訓平臺在實際的設計、開發和制作過程中的控制對象是液氣壓傳動系統，運用好的控制方法有PLC程度控制和電氣控制，系統反饋是運用的傳感器技術，在這個實踐過程將多種學科進行高效的融合，有利于培養實訓人員系統化的工程思維，同時將控制對象模塊化有利于實訓人員創新和設計能力的提升，同時幫助他們將掌握的專業知識進行實踐的綜合運用，發揮專業知識的實用價值，促進相關設計、開發制作人員綜合素養和綜合能力的提升。液氣壓傳動“開放式”實訓平臺搭建的基礎上不僅僅能夠有效地提高相關技術人員的創新能力和綜合素養，還有利于進一步對實訓室的建設和新型實訓項目的改進和完善，為將來各項的技能大賽打下堅實的基礎。

5? 結語

液氣壓傳動“開放式”實訓平臺的搭建有效地將相關理論知識和實踐進行融合，促進了多個學科之間的結合，有利于提高實訓人員的創新能力和其他綜合素養。本文主要對液氣壓傳動“開放式”實訓平臺開發和制作的流程、實踐操作的過程以及實訓平臺的效果進行全面的分析，為專業實訓室的建設和創新型實訓項目的開發提供參考依據。

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