案例教學“液壓與氣動”課程中的應用

金 妍

(吉林工業職業技術學院機電與智能學院，吉林 吉林 132013)

制造業是國民經濟中的主體，是強國之本、興國之器、強國之基。十八世紀中葉開啟工業文明以來，世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，沒有強大的制造業，就沒有國家和民族的強盛。打造具有國際競爭力的制造業，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。

當前，新一輪的科技革命和產業變革與我國加快轉變經濟發展方式形成歷史性交匯，國際產業分工格局正在重塑。為實施制造強國戰略，我國提出“中國制造2025”。而液壓與氣動這門學科恰好是橫跨多行業，多領域的一門重要基礎學科。在這樣的形勢下，具有液壓與氣動技術產業工人成為急需人才。各層次的專業教師也在不遺余力地提高學生的實踐能力，培養學生的創新能力以及獨立思考能力方面進行各種嘗試，其中案例教學的引入就是諸多教學新方法較有成效的一種。本文通過對液壓與氣動教學現狀的分析，深入討論將案例教學應用于教學，提出了合理、實用的教學方法。

結合實驗教學中遇到的實驗現象分析發生故障的原因：

工程機械中液壓系統故障多隱蔽在系統內部，由于受到元件自身結構條件及檢測條件限制，現場難以直接觀測。因此一旦發生故障，查找問題原因難度很大。本文以汽車起重機上的支腿液壓系統為例，通過在液壓傳動演示試驗臺上模擬回路，給學生講解排查故障的方法。

在液壓系統故障診斷教學過程中，通過對起重機支腿液壓鎖緊回路案例進行分析、講解，得到了較好的效果。

查找液壓系統故障首先要了解液壓回路工作原理。汽車起重機的支腿，主要起到增加與地面的接觸面積，擴大重心范圍，降低壓強，防止起重機在起重過程中發生爆胎、傾覆等事故。

起重機支腿液壓系統回路分析：為起重機支腿的液壓系統原理圖，該回路主要由液壓鎖鎖緊回路構成，由于起重過程中，支腿要承受較大的壓力，故要求液壓回路中所采用的換向閥有較好的密封性。由于普通換向閥多為滑閥，閥芯閥體之間屬于間隙配合，雖有密封元件，但由于起重過程中閥芯兩側壓差較大、泄露趨勢明顯，閥體對油液鎖緊效果較差，不滿足密封要求，故采用液控單向閥。

工作原理：壓力油液從泵中排出，進入三位四通電磁換向閥左位，繼而進入液控單向閥Ⅰ，由于此時，液控單向閥Ⅰ的外控口K1連接在回油路上，沒有壓力油液作用，因此液控單向閥只相當普通單向閥，因此油液直接進入液壓缸左位。回油從液壓缸右位流出，由于液控單向閥Ⅱ的外控口K2連接在壓力油路上，所以液控單向閥Ⅱ的閥芯受壓力油液控制，閥開啟，油液通過液控單向閥Ⅱ，直接回到郵箱。當換向閥閥芯處于中位時，H型的中位機能使泵輸出的油液直接流回油箱，K1、K2所連接的管道也分別與油箱相連，壓力為零，故外控口不起作用，此時的液控單向閥只相當于普通單向閥，液壓缸有桿缸無桿缸中的油液不能與外界油液交換，因此處于閉鎖狀態，活塞位置不動，進入形成鎖緊狀態。

液壓系統中管路盤根錯節，元件眾多，一旦發生故障難以排查，排障時不要盲目調節各類閥，利用四覺診斷法，運用嗅覺、聽覺、觸覺、視覺觀察現象，感知管道震動情況，確定壓力表讀數等多種途徑來排查，判斷故障產生原因。

表1 故障表現產生原因及解決辦法

在此次教學過程中，學生們通過親手連接回路，總結了回路失敗的原因，利用圖表總結回路出現故障時的原因。更重要的是，在實驗過程中，學生們經歷了獨立思考，排查引起故障的各種原因，最終解決了問題，培養了學生解決問題的能力，激發了學生學習本門課程的興趣，增強了學生學習的信心。

結語：教學有法，但無定法，而貴在得法。因材施教，因地制宜才能使學生在課堂上得到最大的收獲。幼苗需要在合適的土壤中才能茁壯成長，一種教法的實施也需要有適合的條件，因此教師要根據教學內容、教學條件、教學資源、生源情況等多方面實際因素考慮，制定出合適的教學方法。