新型電工培訓實驗臺設計研究

楊海明，楊欣峰

(泰山職業技術學院 機電技術工程系，山東 泰安 271000)

0 引言

目前常見的電工實訓實驗臺主要包括實驗臺框架與長桌，在實驗臺框架上設置有掛箱，由于這種結構的掛箱尺寸小，因此不利于電器元器件的合理擺放、線槽的使用和合理布線。常規實驗臺上配置的導線為香蕉頭導線，只要簡單的插拔就可以完成接線，但采用香蕉頭導線不利于學生對線號進行編碼和剝線壓線練習。考慮到移動的方便性，一般實驗臺四角的支腿采用4個帶剎車的萬向輪，這樣的設置雖能移動實驗臺，但是，當實驗室地面不平時試驗臺的穩定性不好；長桌設有桌面和不透明且帶鎖的封閉抽屜，封閉抽屜抽拉次數多，容易損壞。因此，本文設計了一種新型電工實訓實驗臺，使其在具有較低成本的同時，對于電工初級從業人員或學生還具有較高的培訓或實習效率。

1 新型電工實驗臺整體結構

1.1 傳統電工實驗臺

傳統電工實驗臺適用于中高級電工技能水平的從業人員或大中專院校學生，對電工基礎知識初學者來說并不太實用，不利于電工初級從業人員或大中專院校學生初學者掌握電工實訓基本功，其結構示意圖如圖1所示。

圖1 傳統電工實驗臺整體結構示意圖

1.2 新型電工培訓實驗臺

設計的新型電工培訓實驗臺包括實驗桌、固定在實驗桌上面的實訓屏、固定在實驗桌下部的儲物柜、電腦桌和支撐機構，如圖2所示。實訓屏設置在實驗桌桌面的后半部分，這樣實驗桌桌面的前半部分就可以放置實驗用品，包括電機、元器件或者工具，便于使用者操作。

1-自動彈簧插銷；2-儲物柜；3-電腦主機托板；4-電腦主機；5-電腦線孔；6-電腦顯示器；7-實驗桌；8-線槽；9-網孔板；10-實訓屏框架；11-實驗名稱銘牌固定裝置；12-透明抽屜柜；13-透明抽屜；14-折頁；15-防滑重型水平調整腳杯；16-萬向輪

2 新型電工培訓實驗臺框架結構設計

新型電工培訓實驗臺框架可以采用整體式結構，也可以采用分體式結構。

2.1 整體式結構

實訓臺的整體框架采用40 mm×40 mm鋁制型材連接件搭接而成，鋁制型材寬度為40 mm,中間鑲嵌槽寬為8 mm的亞克力板，連接示意圖如圖3所示。型材直角連接處橫向與立向采用內六方螺栓連接，在連接的兩個型材中的一根頂端中心孔攻絲，另一根上打通孔，連接方式屬內置式，兩邊余量分別為16 mm,方便螺栓螺母與L形拐角組裝連接件連接立向與縱向型材；抽屜橫撐個別位置亦可采用內置連接件連接，一般只需要在其中的一根型材上擴孔，屬于可調配性很強的直角連接方式。

2.2 分體式結構

本實訓臺框架也可以采用分體式結構，即將實訓臺的各個部分分別制作完成，后期采用相應的連接方式進行組裝。

3 實訓屏整體設計

實訓屏包括實訓屏框架10、網孔板9、線槽8和實驗名稱銘牌固定裝置11。實訓屏框架采用40 mm×40 mm鋁制型材制作，網孔板采用980 mm×900 mm×5 mm鋼板,安裝時網孔板緊貼實訓屏框架的背面，從實訓屏的正面測量，其與網孔板有40 mm的距離,將線槽固定在網孔板的四周和網孔板中間，常用線槽高度為40 mm、寬度為40 mm。在網孔板的板面四周留有50 mm不開網孔的區域，其中40 mm與實訓屏框架鋁制型材等寬，剩余10 mm用于線槽側面與實訓屏框架鋁制型材側面間隙，方便扣線槽蓋，這樣設計美觀大方實用。

框架中設置兩個以上的網孔板，在網孔板之間和四周設置有線槽，從線槽中引出導線，將連接電路使用的電器元件在網孔板上固定后，通過普通導線經過線槽進行連接；框架上部設置有實驗名稱銘牌固定裝置，用于展示本次實驗的實驗名稱。普通導線在連接元器件時需要剝線壓線，學員在操作中能夠掌握剝線壓線技巧。另外，剝線壓線后將線頭旋入電器元件的接線端子，一個接線端子不允許旋入兩個及以上線頭。而常規實驗臺采用的是香蕉頭導線，很多電工實訓初學者在香蕉頭的背端插入多根導線，實際配電柜接線不允許這種操作，采用本實驗臺接線方式無法同時連接，學員在實訓中杜絕了同一接線端子連接兩根以上導線的不良接線習慣。并且導線在線槽中走線，在連接電器元件形成一定的實驗回路時需要對導線進行編號，這樣可訓練學員掌握導線的編號技巧。

18-鋁制型材；19-內六方螺栓；20-內置連接件；21-第一連接件；22-第二連接件

根據需要設置網孔板的數量，各網孔板之間設置線槽，本裝置設置了3個大小合適的網孔板，分別固定在框架上，形成桑格獨立的網孔區域。也可以采用整個鋼板，在鋼板上設置網孔，網孔分區域分布。

在實訓屏的上部設置實驗名稱銘牌固定裝置，用于展示本次實驗的實驗名稱。實驗名稱銘牌固定裝置可通過磁力吸附銘牌；或者采用固定螺絲將銘牌固定在實訓屏上；或者在實訓屏上設置卡扣或者卡槽；直接將銘牌插入卡扣或者卡槽，或者用夾子直接夾持銘牌；或者設置靠包或卡套直接將銘牌放入透明卡包或透明卡套；或者設置可以多次粘貼的粘合件，直接將銘牌粘貼。本電工實驗臺通過磁力吸附銘牌。

4 實驗桌

實驗桌兩側分別為透明抽屜和電腦桌，實驗桌和透明抽屜柜固定連接作為一個整體。采用一個整體框架將實驗臺底部可使實驗臺移動的萬向輪和水平調整腳杯連接，從而使得抽屜柜和實驗桌整體能夠穩定放置和移動。本設計在底部設置了4對萬向輪和水平調整腳杯，可拆卸連接的電腦桌僅設置了水平調整腳杯，當不設置透明抽屜柜時，也可以單獨在實驗桌的第一支撐腿上設置4對萬向輪和水平調整腳杯，萬向輪和水平調整腳杯設置位置和數量可根據具體的需要確定。實驗臺支撐結構示意圖如圖4所示，采用萬向輪與防滑重型水平調整腳杯作為平臺四角支撐。

4.1 透明抽屜

透明抽屜柜為立式透明抽屜柜，抽屜柜固定連接在不遮擋實訓屏的實驗桌側面。抽屜柜的具體尺寸根據需要設置，設置在實驗桌的哪一個側面根據實際教學需求進行配置，只要不遮擋使用者觀看實訓屏即可。

4.2 電腦桌

實驗臺還包括與實驗桌可拆卸連接的電腦桌，電腦桌包括電腦桌面、第二支撐腿和設置在桌面下的電腦主機放置部，如圖5所示。在電腦桌面上設置過線孔，底部設置網孔托板。在第二支撐腿的下部可以設置調整腳杯或萬向輪。電腦桌可以作為獨立的桌子使用，當需要與實驗臺連接時可以直接與實驗臺通過設置的固定部件連接。電腦桌和實驗桌可以共用一部分支撐腿作為支撐，電腦桌的第二支撐腿連接到實驗桌的第一支撐腿上用于實現電腦桌的平面支撐。

圖4實驗臺支撐結構示意圖 圖5電腦桌結構示意圖

5 結語

本新型電工培訓實驗臺整體布局合理、操作方便、穩定性高，設置的透明抽屜柜用于存放工具和電器元器件，便于在每次實驗前及結束后清點工具或查看元器件是否歸位，節約時間，提高培訓效率，亦可作為展架展示，經濟實用。