《液压技术》课程教学方法探讨

《液压技术》是在液压传动知识基础上的再提高,有些内容比较抽象、枯燥,为提高教学效果就要在教学方法上有所创新。

一、电教法

在第一次上课时让学生先看《机械基础》教学光盘的液压传动部分。这可以让学生把液压传动的有关知识回顾一遍,为学习《液压技术》知识打下基础。接着再让学生将《液压技术》的教学光盘的内容观看一遍,使学生对《液压技术》的有关内容有个大致的了解。这两个环节还将使学生对两门课程之间的共同处、不同处、相互联系产生一定的认识,为后面的教学工作做好铺垫,使两门课程的教学有机地衔接起来。

二、实验法

利用透明的液压传动实例模型通过做实验,将使学生对液压传动的构造组成、油液的流经位置及流向有一个一目了然的认识,也将使学生对液压传动的工作原理、工作过程、系统的整体性有一个更深的理解。将工作台往复移动模型放置在讲台上,插上电源,启动电机,让学生观察:油泵吸油、压油,油液通过油管经溢流阀、节流阀、电磁换向阀流入液压缸使活塞向一个方向运动及回油路线,然后旋转电气开关旋钮使电磁换向阀换向得到活塞向另一个方向运动的进、回油路线,再通过调节节流阀的旋钮使活塞的运动速度得到变化的情况。通过这个实验,就可达到上述目的。在做实验让学生观察时,为了观察全面,要让学生既到讲台前面观察又要到讲台后面观察。这个实验可安排在电教课上完之后马上进行,也可安排在四大类液压元件讲完之后进行。前者有助于进一步提高电教课的教学效果,后者将巩固学生对四大类液压元件的理解、明确四大类液压元件之间的相互关系及相对位置,为液压基本回路及液压传动系统的教学做好铺垫,起到承前启后的作用。

三、简图法

在讲解换向回路时,不仅让学生看换向阀在常态时油路的连接情况,还要将换向阀在非常态时的油路连接图画出来让学生观看,并在图上标出油液的流经路线及方向,使学生全面理解换向回路。在讲解溢流阀、减压阀、顺序阀的原理时,可将这几类阀的阀芯受力用简图画出来,再列出受力平衡方程式然后推出结论,这样就将难点突破了。

四、拆装法

液压元件是液压系统的重要组成部分,通过元件的拆装实习,不但可以搞清楚结构图上难以表达的复杂结构和空间油路,还可以感性地认识各个元件的外形尺寸及有关零件的安装部位,并且对一些重要零件的材料、工艺及配合要求获得初步的了解,使学生在将来的工作实践中,能正确地选用元件,使用、安装和维修较复杂的液压系统。在液压元件拆装中,学生对常见的液压元件结构有了进一步的认识,极大调动了学生学习热情,也使他们学到了许多书本上学不到的知识,同时也培养了他们的动手能力。拆装实习时,教师应先进行示范操作,讲解拆装步骤、注意事项,并适当地进行结构分析和拆装要领介绍,实习期间教师要巡回检查,加以指导。实习后要求学生完成实习报告,以巩固教学效果。还应该注意的是要向学生说明,拆装实习的主要目的,是要弄通元件的工作原理,即弄懂主要零件在使液压元件正常工作时所起的作用,而不只是单纯地认识各个零件。

五、实例法

在讲述蓄能器能作辅助动力源的功用时,如果只按课本上的叙述介绍“对于短时间内需大量压力油的液压系统,采用蓄能器可辅助供油以减少液压泵的流量,从而减少电动机的功率消耗”,那么教学效果一般,学生印象不深,理解不到位,也调动不起学生的学习热情和积极性。我们在教学时,从因特网上搜集到实例——邢台钢厂牛国峰撰写的《液压节能技术在高线生产当中的应用》一文中蓄能器在节能技术中的应用:蓄能器不仅能够吸收液压系统当中的冲击和脉动,还在液压节能方面具有重要的应用体现。加勒特液压系统,外方只提供各个阀台的工作原理图纸和各个执行元件的工作流量,不提供泵站的工作原理图。在各种工作元件当中,卷曲机护罩升降液压缸所需的流量为890L/min,根据各个执行元件的工作周期表,计算出最大所需流量为930L/min,委托某制造厂给泵站进行原理设计,该制造厂提供的方案为4台泵,用三备一,每台泵的流量为330L/min,每台电机的功率为90kW。而我们的方案是4台泵用三备一,每台泵的流量为降为180L/min,每台电机的功率为45kW,并配带8个50L蓄能器。经对两个方案的对比和计算,后者不仅在设备的一次投资上比前者少35%,而且在今后的节电方面比前者具有较强的优势。在实际应用当中也证明了后者能满足生产的需要,后者可行的主要因素在于,不仅考虑了系统流量(速度)的需要,同时考虑了压力因素的作用,因为负载较小,蓄能器能够储存和释放该执行元件所需要的流量(能量)。这样的教学,学生听课时注意力集中了,学习热情和积极性提高了,教学效果明显提高。在学生惊奇、赞叹、议论之时,我们又不失时机的对学生说,搞发明创造、技术革新并不难,不是高不可攀,只要大家把课本上的知识学好,将来在工作实践中能像牛国峰那样注意将理论与实践紧密结合起来去解决生产实际问题,大家也能搞出名堂来,成为技术能手。这样使学生有了美好前途的希望,又进一步提高了学生的学习积极性,同时也对学生进行了创新理念的教育。

六、逆向法

分析液压基本回路或液压传动系统时,油液的进油流经路线学生不易搞懂,我们在教学时,采用了倒着找油路的方法,即逆向法:根据液压基本回路或液压传动系统的动作要求,确定应向执行元件如液压缸哪个油腔供油,再循着液压基本回路图或液压传动系统图的油路一直溯回到液压泵,这就找到了源头,因此也叫饮水思源法。通过这一步骤,再顺着从液压泵经各控制元件到液压缸分析实现某一动作时的油液流经路线时,学生就不会感到太陌生,也不会有较大的难度了,接受起来就容易了,难点也就迎刃而解了。这种方法易学易记,便于学生掌握,同时也传授给了学生一种分析问题的方法,有助于学生能力的培养。

七、诊病法

液压设备常见故障分析是本门课程的重点,同时也是一个难点。对其实液压设备的组成就如人体构成一样,其出现故障的规律及原因与人体生病很相似,人老病多,我们就常说人体“零件”磨损、老化了。人体生病病因复杂,医生给人诊病特别是中医,采取“望、闻、问、切”。液压设备发生故障后,故障的部位和原因不易查找,在全面正确了解液压系统后,也要对液压设备采取“望、闻、问、切”,最后再综合分析,确定故障部位和产生故障的原因,制定出修理方案。还要给学生强调,不是学了课本上的知识,就能很快很顺利地去排除液压设备的故障了,需要大家到生产实践中去学习、摸索、提高,积累够了才会熟能生巧。就如医学院的学生在学了课本上的大量医学知识后,不是马上就能给病人看病,特别是看大病、重病。只有通过跟着医生现场实习,感悟,再通过工作中的不断实践,不断学习,不断提高,才能成为一名合格的医生,及时为病人解除病痛。

(作者单位:李文明,河南省许昌市高级技工学校;

魏铁建,河南省许昌职业技术学院)

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