FluidSIM軟件在液壓與氣動教學中的應用

向玉春

摘要：FluidSIM液壓仿真軟件功能強大，具有專業的繪圖功能，系統的仿真功能，綜合的演示功能和可設計和液壓與氣動系統相配套的電氣回路等特點，在液壓與氣動技術的教學起到了非常好的作用。

關鍵詞：FluidSIM;液壓與氣動技術;教學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）10-0061-02

液壓與氣動技術這門課是機械與機電類專業學生非常重要的專業課必修課。但在長期的教學過程中發現，學生對液壓知識的學習還存在較大的困難。主要原因在于液壓元件內部構造復雜，液壓系統圖工作過程抽象難以想象，傳統的圖文和設備教學無法滿足學生對知識的理解。為此，研究FluidSIM在液壓氣動教學中的應用非常有價值。

1 FluidSIM仿真軟件的功能介紹

FluidSIM軟件是費斯托教學培訓系統中氣動、液壓技術的教學軟件。通過該軟件，用戶可以在計算機上進行氣動、電氣氣動、液壓、電氣液壓知識的學習以及回路的設計、測試和模擬。該軟件具有強大的仿真功能可以實時顯示實際控制回路的動作。

2 FluidSIM軟件的應用

2.1 專業的繪圖功能

FluidSIM軟件圖庫中有很多種液壓、氣動和電氣元件，并且FluidSIM 軟件中，操作按鈕、滾動條和菜單欄與大多數Microsoft Windows 應用軟件相類似，操作簡單學生容易上手，不會使學生產生畏難情緒，學生積極性較高。只需要從元件庫中“拖動”每個元件，并將其放到繪圖區域中的期望位置上，然后設置換向閥的參數如驅動方式，最后拖動鼠標進行元件連接。FluidSIM軟件具有查錯的作用，例如FluidSIM 軟件在兩個選定的氣接口之間自動繪制氣管路，當在兩個氣接口之間不能繪制氣管路時，鼠標指針形狀變為禁止符號，這樣所繪制的回路圖較為準確。如圖1所示，單擊按鈕或在“文件”菜單下，執行“新鍵”命令，新建空白繪圖區域，以打開一個新窗口，并將所用液壓元件“放置”在繪圖區域上，同時設置液壓控制閥的結構等信息，就可以新建液壓回路圖文件。

2.2 系統的仿真功能

將圖1所示的液壓元件利用 “油管”連接起來，軟件會自動布置線路。在工具欄中單擊按鈕或在“執行”菜單下，執行“啟動”命令，或按下功能鍵 F9。進行液壓回路的仿真運行，以檢查液壓回路是否正確。如圖2所示，為正確的液壓回路仿真運行圖。然后我們再對電氣回路進行仿真。電氣元件的使用與液壓元件的使用方法相同，但需要了解電氣元件的符號。軟件中的符號與電氣課程的符號基本一致，連接方式與氣動和液壓元件的連接方式一致。在繪圖區域布置電氣元件與液壓元件，并進行仿真運行，如圖3所示。

2.3 綜合演示功能

FluidSIM軟件具有多種液壓、氣動和電氣元件的詳細介紹，包括各元件的圖形符號、照片、各種視圖、動畫演示等，并且有視頻影片供學生預習，FluidSIM軟件的綜合演示功能可以使學生更形象的了解每一種元件的原理結構和作用，為設計和仿真液壓與氣動回路圖打下基礎。

3 FluidSIM在液壓與氣動中的教學環節應用

（1）學生利用FluidSIM軟件進行回路設計仿真的過程中，更能了解各個元件的原理以及工作過程。電氣回路的設計與仿真，學生進一步理解液壓氣壓傳動與電氣控制的關系。學生通過FluidSIM軟件可以自己設計回路，并發現設計錯誤，對學生以后學習液壓氣動知識起到很好作用。

（2）在接液壓或氣動系統回路前，利用FluidSIM軟件先進行仿真模擬，增加實驗成功率，也利用學生對實物進行連接的正確性。

（3）將該軟件引入液壓系統的課程設計中，一方面輔助學生的課程設計;另一方面讓學生了解和掌握液壓系統設計中的計算機輔助設計的應用知識和技能。

4 結語

通過FluidSIM軟件的仿真模擬，使學生掌握液壓與氣動的基礎知識，掌握各種液壓，氣動元件工作原理、特點應用方法。熟悉各基本回路的功用與組成，使學生最終能達到設計簡單系統和分析較為復雜系統的要求，獲得了較好的效果。