現代新型液壓實驗臺的設計

吳海霞

[摘 要] 主要闡述了現代液壓實驗臺的組成、特點以及功能。隨著現代化液壓技術的發展，傳統的液壓教學實驗臺已不能滿足液壓技術的實驗。現代液壓實驗臺具有可移動、可拆卸、可自由組合、實驗過程可見的優勢，并且由于實行了集成化，體積更小，操作更靈活，檢修更方便，運行結果更準確，有利于調動學生的積極性和創造性。

[關 鍵 詞] 液壓實驗臺；新型；設計

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）22-0021-01

中職教育中的傳統型液壓實驗臺由兩部分組成，即電氣控制柜和液壓運行裝置。一是電氣控制柜。電氣控制系統采用的是繼電器-接觸器控制，其控制柜內元件布置中繼電器控制的電氣控制柜內繼電器數量多、電氣元件較多、布線比較復雜，節點較多。由于這種傳統型的液壓實驗臺需手動操作，控制柜內接線又較多且布線復雜，不方便操作，并且運行結果也不準確，如果實驗達不到預期的現象，檢修也會比較困難。二是液壓運行裝置。液壓運行裝置結構笨重，所占體積比較大，位置很難變動。實驗操作臺上的元件位置是固定的，不能隨意變動。該裝置只能實現某一單獨液壓回路的實驗，需進行第二種液壓回路實驗時，必須重新布線、更換實驗元件。自動化程度低，不利于培養學生的創造能力。實驗中所用的液壓元件和管道都不透明，這樣不能觀察到液壓元件的內部結構，也不能觀察實驗中油液流動及動作的情況。

一、現代新型液壓實驗臺的設計原則

現代新型液壓實驗臺能夠克服原繼電器控制的液壓實驗臺的缺點，滿足現代液壓教學要求。實驗臺主要是供液壓課程實驗使用的，所以要能夠完成教學中的主要液壓回路的實驗。實驗臺要有廣泛的適應性，能完成教材以外的學生或者老師自己設計組裝的擴展性實驗。要能夠提供一個簡單操作的平臺，該平臺便于實驗元件的固定和連接。實驗臺必須提供壓力計和流量計等一些測量儀器，便于實驗過程中能及時掌握各種參數的變化。

結合以上設計原則，現代新型液壓實驗臺以PLC為控制核心，能夠完成多個液壓回路的實驗，提供連接上位機和下位機的接口，讓學生在實驗過程中接上PC機觀看實驗運行過程，對實驗現象有直觀的認識。如圖所示該實驗臺的桌面是用鋼制的靜電噴塑而成，實驗桌有4個萬向輪，可以方便移動。選用的是功率為0.5 kw，轉速為1450 r/min的電機，選用的是220V/380V/50 Hz的電源。外形尺寸（長×寬×高）2130 mm×600 mm×1780 mm，重量約220K。實驗臺主要由實驗臺主體、液壓動力站、液壓元件及電氣模塊等幾個部分組成。

現代型液壓實驗臺的組成，一是電器模塊，實驗臺的最上端是電器模塊，由繼電器模塊、按鈕控制模塊、時間繼電器及計數器模塊、PLC主機等組成，可以完成由繼電器控制的液壓實驗，也可以完成由PLC控制的液壓實驗。電氣控制采用的是24V直流電源，有過壓和過流保護裝置。防止學生誤操作，造成人身傷害，帶有漏電保護裝置，電氣控制帶有過流保護，防止誤操作損壞設備。二是實驗臺主體，電器模塊下面的網路式的實驗板是實驗臺的主體，根據液壓原理圖，將透明的液壓元件直接安裝到網絡板上，再連上帶快速接頭的油管，就可以構成液壓回路。三是液壓動力站，底座上裝有液壓動力站，向系統輸送壓力油液，是整個液壓系統的動力部分，采用的是流量為8 L/min的液壓泵。四是液壓元件，所用的液壓元件主要以透明液壓元件為主，閥體由進口有機玻璃制成，通過這些透明元件，可以明確地觀察到活塞、油孔等的運行過程，也可以觀察到閥體自身的內部結構，學生可以更好地理解其工作性能。

二、現代型液壓實驗臺的主要特點

（1）實驗臺可隨意組合各種實驗模塊，可以組建各種不同的液壓實驗。（2）液壓元件透明，可以觀察到內部結構和油液運行過程。（3）液壓元件油管具有良好的密封性能，無泄漏。（4）PLC控制的液壓實驗，可以在線調試修改程序，調修也比較方便。（5）液壓系統比較安全，液壓元件的最大承受壓力為1 MP，額定工作壓力為0.8 MP。（6）采用PLC智能控制，使機、電、液控制有機結合起來，優化控制方案。

三、現代型液壓實驗臺的主要功能

（1）能夠進行常見的液壓泵、液壓控制閥、液壓缸的結構原理和工作性能的示教實驗；（2）能夠進行順序動作控制回路、壓力控制回路、速度控制回路、方向控制回路等典型液壓回路的實驗；（3）能夠進行學生自行設計組裝的擴展性實驗。

本文主要闡述了現代液壓實驗臺的組成、特點以及功能。現代液壓實驗臺具有可移動、可拆卸、可自由組合、實驗過程可見的優勢，并且由于實行了集成化，體積更小，操作更靈活，檢修更方便，運行結果更準確。該實驗臺便于學生操作觀察實驗，有利于調動學生的積極性和創造性。

參考文獻：

[1]李德英.基于PLC的液壓實驗臺液壓系統的開發與研制[D].中南大學，2010.

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