工程機械液壓實(shí)訓臺制作與實(shí)踐

目前，大多數高職院校工程機械專(zhuān)業(yè)實(shí)驗實(shí)訓設備均以整車(chē)和臺架為主，而整車(chē)需要投入很大，在實(shí)施教學(xué)時(shí)，也有很多局限性，給教學(xué)效果帶來(lái)一定的影響。另外，專(zhuān)業(yè)課程都是以模塊為主，包括發(fā)動(dòng)機、底盤(pán)、液壓、電器，每一個(gè)課程模塊的教學(xué)都離不開(kāi)相應模塊實(shí)驗設備的支持，這么多的課程模塊乘以班級數目，勢必要求有更多的實(shí)驗設備臺套數，如果每臺套數均以一輛整車(chē)計算的話(huà)，設備經(jīng)費的投入無(wú)疑是巨大的。所以，除了整車(chē)外，更多的實(shí)驗設備均以各模塊或總成制作的臺架為主，如發(fā)動(dòng)機臺架、液壓臺架、電器臺架等等。實(shí)訓臺架不僅投入少，而且教學(xué)直觀(guān)方便，各模塊結構清晰，各總成拆裝方便，故障設置靈活，可以滿(mǎn)足構造原理、故障診斷等理論、實(shí)踐課程教學(xué)需要。
而“工程機械液壓系統維修”、“挖掘機構造與維修”作為工程機械運用與維護專(zhuān)業(yè)的核心課程，其理實(shí)一體化教學(xué)改革對實(shí)驗實(shí)訓設備的需求尤其突出，挖掘機整機顯然不適合理實(shí)一體化教室內使用，故開(kāi)發(fā)適合教學(xué)改革的室內教學(xué)檢測儀器十分必要。依托江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng )新項目，開(kāi)展本實(shí)訓臺設計的目的是利用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識，激發(fā)同學(xué)們的科研潛力，增強教師的實(shí)踐能力，提高同學(xué)們學(xué)習專(zhuān)業(yè)知識的積極性，為教學(xué)、培訓、考工提供一種結構比較簡(jiǎn)單、操作方便、功能完善、安全可靠的教學(xué)儀器設備。
一、實(shí)訓臺設計方案
近年來(lái)，筆者所在學(xué)校對學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力、創(chuàng )新能力特別重視，并將其列為教學(xué)改革的重點(diǎn)，在政策上、經(jīng)費上、實(shí)訓室建設上都給予大力支持，目前提供的條件有如下幾個(gè)方面：在校內建立了加工制造實(shí)訓基地，設置兩周的鉗工實(shí)訓課程，都已參加了零件的制造及裝配過(guò)程；學(xué)院的實(shí)驗實(shí)訓室基本可以滿(mǎn)足本項目的設計、零件制作和裝配要求；學(xué)校目前圖書(shū)館藏資料豐富，購置了網(wǎng)絡(luò )和紙質(zhì)圖書(shū)資料，同時(shí)擁有挖掘機整機1臺，有專(zhuān)門(mén)配套資金用于創(chuàng )新項目的開(kāi)展；項目指導教師可獲得相應的科研工作量，參與項目的學(xué)生可獲得相應的素質(zhì)學(xué)分，對于成果和作品，優(yōu)先推薦參加省、市創(chuàng )新類(lèi)競賽。
工程機械液壓實(shí)訓臺設計方案如下：在全面開(kāi)展挖掘機液壓系統調研及資料收集整理的基礎上，討論分析、確定項目的方案和設計方向；通過(guò)試驗來(lái)論證方案的可行性，并進(jìn)行完善和改進(jìn)；項目經(jīng)驗證可行后、利用CAD等軟件完成結構圖及零部件工程圖的設計；zui后完成實(shí)訓臺的制作。
根據現有挖掘機液壓系統原理圖，設計制作挖掘機液壓系統回路演示檢測實(shí)訓臺，它將挖掘機液壓系統示教板、實(shí)訓臺架、操作手柄三者有機結合，通過(guò)不同的燈泡閃亮和電機正反轉的工作狀態(tài)模擬挖掘機動(dòng)臂、斗桿、挖斗、行走、回轉等各個(gè)動(dòng)作的液壓回路，將挖掘機油缸、馬達動(dòng)作驅動(dòng)的液壓狀態(tài)通過(guò)燈泡閃亮、電機轉動(dòng)的方式機電狀態(tài)呈現出來(lái)，實(shí)現挖掘機液壓系統回路的可視化功能。
二、實(shí)訓臺特色
工程機械液壓實(shí)訓臺以自帶電源或外接電源為動(dòng)力，通過(guò)電機正反轉的工作狀態(tài)，模擬挖掘機行走馬達正反轉、回轉馬達左右轉動(dòng)、挖掘機前進(jìn)后退的功能和挖掘機左右旋轉的功能。
工程機械液壓實(shí)訓臺上的的左右操縱桿、行走操縱桿模擬挖掘機整機的相應操縱手柄，同時(shí)根據實(shí)際液壓系統回路走向控制不同回路燈泡閃亮。
工程機械液壓實(shí)訓臺既可采用外接電源，也可實(shí)行自帶蓄電池，并可采用簡(jiǎn)易充電設備，操作方便可靠；挖掘機液壓系統回路演示檢測實(shí)訓臺結構緊湊，占用空間小，實(shí)訓臺安裝有萬(wàn)向腳輪，能在不同類(lèi)型教室體現教學(xué)、培訓、考工等多重功能。
本實(shí)訓臺結合挖掘機液壓系統原理圖示教板，清晰明了地顯示挖掘機實(shí)際工作過(guò)程中動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、挖斗油缸、行走馬達、回轉馬達的動(dòng)作驅動(dòng)的液壓回路走向，通過(guò)不同組合的燈泡閃亮和電機正反轉的工作狀態(tài)模擬挖掘機動(dòng)臂、斗桿、挖斗、行走、回轉等各個(gè)動(dòng)作的液壓回路，將挖掘機油缸、馬達動(dòng)作驅動(dòng)的液壓狀態(tài)通過(guò)燈泡閃亮、電機轉動(dòng)的方式機電狀態(tài)呈現出來(lái)，實(shí)現挖掘機液壓系統回路的可視化功能，以此來(lái)降低理解認知難度，提高同學(xué)們的學(xué)習積極性，同時(shí)，解決學(xué)校實(shí)訓設備臺套數有限的難題，增加學(xué)校教學(xué)實(shí)訓設備。
三、實(shí)訓臺應用
本液壓實(shí)訓臺依托科研項目，科研反哺教學(xué)。既鍛煉了教師的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力，又加強“工程機械液壓系統維修”“挖掘機構造與維修”課程的教學(xué)條件，同時(shí)也便于提高同學(xué)們的學(xué)習積極性，提高專(zhuān)業(yè)實(shí)踐及綜合技能。
通過(guò)研制的液壓實(shí)訓臺，分別對挖掘機動(dòng)臂回路、斗桿回路、鏟斗回路、行走回路、回轉回路等液壓回路演示操作，教師講解清晰明了，學(xué)生學(xué)習輕松理解。在分組練習中，每個(gè)小組同學(xué)結合教師講解和本實(shí)訓臺回路演示，充分掌握了挖掘機液壓系統回路走向，借助于相關(guān)檢測工具和關(guān)鍵零部件拆裝，很好地掌握了挖掘機液壓系統常見(jiàn)故障診斷分析，取得了良好的教學(xué)效果。本實(shí)訓臺具有結構簡(jiǎn)單、操作方便、功能完善、安全可靠等眾多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中不斷使用與觀(guān)察摸索，為今后對工程機械液壓實(shí)訓臺進(jìn)一步加強改進(jìn)和持續完善奠定基礎。
四、結論
本實(shí)訓臺的成功研制與使用可以降低理解認知難度，提高同學(xué)們的學(xué)習積極性，同時(shí)，解決學(xué)校實(shí)訓設備臺套數有限的難題，提高了教學(xué)效果。通過(guò)這次實(shí)踐創(chuàng )新訓練項目的實(shí)施，不僅能夠使學(xué)生將所學(xué)知識與實(shí)踐相結合，而且能提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力，對學(xué)生將來(lái)走向社會(huì )有很大的幫助。