FluidSIM軟件在液壓氣動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

陳虹均，周敬春，韓 釗

（1.瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 瀘州 646005；2.成都市新都職業(yè)技術(shù)學(xué)校，四川 成都 610500）

FluidSIM軟件在液壓氣動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

陳虹均1，周敬春1，韓 釗2

（1.瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 瀘州 646005；2.成都市新都職業(yè)技術(shù)學(xué)校，四川 成都 610500）

介紹了FluidSIM仿真軟件的特點(diǎn)，并將其應(yīng)用到液壓、氣動(dòng)實(shí)踐教學(xué)中，通過實(shí)例說明該軟件操作的便捷性，該軟件的應(yīng)用擴(kuò)展了學(xué)生的思維空間，并提高了其設(shè)計(jì)能力，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

FluidSIM；仿真；液壓；氣動(dòng)

液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)，是機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)的一種重要形式,其融合了機(jī)械、電子及自動(dòng)化控制等多種技術(shù)于一體，并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用。目前作為高職院校機(jī)電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，傳統(tǒng)的授課方式，很難讓學(xué)生理解和接受，而將FluidSIM仿真軟件引入到多媒體課堂教學(xué)中，利用其強(qiáng)大的元件動(dòng)畫及回路仿真功能，讓課堂變得生動(dòng)有趣，從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

1 FluidSIM軟件簡(jiǎn)介

1.1 軟件特點(diǎn)

FluidSIM軟件提供了豐富的教學(xué)資源及大量標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)符號(hào)，操作界面簡(jiǎn)潔（以下以液壓仿真為例），如圖1所示。用戶進(jìn)行回路仿真時(shí)，只需直接拖到庫(kù)符號(hào)到繪圖區(qū)，鼠標(biāo)左鍵在各種元件接口之間拖動(dòng)，便可完成油路的連接，該軟件還可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的查錯(cuò)功能，如果仿真回路存在斷點(diǎn)，則可自動(dòng)找出并標(biāo)識(shí)。

圖1 FluidSIM軟件界面

1.2 軟件豐富的教學(xué)資源

FluidSIM軟件提供了超過100種標(biāo)準(zhǔn)液壓、氣動(dòng)及電氣元件，利用這些符號(hào)及實(shí)物圖片，可構(gòu)成各種回路并進(jìn)行模擬運(yùn)行。除此之外，軟件還包含了大量的教學(xué)資料，其中對(duì)各種原器件工作原理，都有詳細(xì)的功能描述，如圖2所示齒輪泵的工作原理。某些重要元件采用剖視圖呈現(xiàn)并可進(jìn)行動(dòng)畫播放，逼真地模擬這些元件的工作過程，如圖3所示溢流閥工作過程。

圖2 齒輪泵原理

圖3 溢流閥工作原理

2 軟件用于實(shí)踐教學(xué)

2.1 應(yīng)用意義

液壓氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)，是本課程不可或缺的實(shí)踐環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性或演示性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生按照老師制定好的程序進(jìn)行平臺(tái)搭接，缺少獨(dú)立思考空間，參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書步驟操作，其動(dòng)手能力得不到充分鍛煉。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)引入FluidSIM仿真軟件，其豐富的資源和便捷操作性增加了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的多樣性，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從之前的傳統(tǒng)固定實(shí)驗(yàn)回路驗(yàn)證，過渡到學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書要求進(jìn)行原件選擇，并完成自己的回路的設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)，大大地激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。

2.2 應(yīng)用舉例

圖4為機(jī)械手夾緊裝置運(yùn)行中的仿真回路，其工作過程為機(jī)械手動(dòng)力活塞桿運(yùn)動(dòng)經(jīng)過3個(gè)行程開關(guān)分別為 1S1（起點(diǎn)）、1S2（減速）和 1S3（終點(diǎn)），當(dāng)電器控制回路開關(guān)S1按下后，回路啟動(dòng)，活塞桿快速移動(dòng)到1S2開始減速進(jìn)行夾緊并到1S3停止，為了演示方便，本電器控制回路使用了K4延時(shí)5 s后退回到1S1位置并停止。

圖4 機(jī)械手自動(dòng)夾緊回路仿真

3 教學(xué)效果與體會(huì)

利用FluidSIM軟件在電腦上，可以對(duì)液壓回路及系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，使機(jī)械、電氣、液壓有機(jī)地結(jié)合，為液壓系統(tǒng)設(shè)置控制電路，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)綜合練習(xí)，很容易看到常規(guī)實(shí)驗(yàn)使用的傳感器、控制器和執(zhí)行元件等，了解他們的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)習(xí)目的性更強(qiáng)。

學(xué)生通過軟件，也可自行設(shè)計(jì)一些較為復(fù)雜的液壓、氣壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)鍛煉學(xué)生的綜合技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時(shí)教師也可以利用其便捷的功能，來提高科研能力及工作效率，創(chuàng)造出更多的教學(xué)方案及優(yōu)秀成果。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，通過FluidSIM仿真軟件的應(yīng)用，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也對(duì)老師的教學(xué)科研有所幫助，很值得在液壓氣動(dòng)教學(xué)研究中進(jìn)行推廣。

[1]姜繼海.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]唐德棟，孔祥冰，韓桂華.FluidSIM在液壓與氣動(dòng)教學(xué)中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2005，（4）：41-42.

[3]劉高君，鄭 舸.基于組態(tài)王液壓回路控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 )，2009，22（3）：100-102.

Application of FluidSIM Software in Hydraulics and Pneumatics Teaching

CHENHong-jun1，ZHOU Jing-chun1，HAN Zhao2
（1.Luzhou Vocational Technical College,Luzhou Sichuan 646005,China;2.Chengdu Xindu Vocational and Technical Schools，Chengdu 610500，China）

The features of FluidSIM software are analyzed,and this software is applied into hydraulics and pneumatics teaching in this paper.Moreover,the convenience of operating this software is proved by exact examples.The application of this software extends the students’thinking,enhances their design capabilities,and stimulates their interests in learning.

FluidSIM；stimulation；hydraulic；pneumatic

G718.5

B

1672-545X（2011）08-0244-02

2011-05-16

陳虹均（1983—），男，四川宣漢人，助教，主要從事模具設(shè)計(jì)與教學(xué)工作。