工程機械液壓實訓臺制作與實踐

目前，大多數高職院校工程機械專業實驗實訓設備均以整車和臺架為主，而整車需要投入很大，在實施教學時，也有很多局限性，給教學效果帶來一定的影響。另外，專業課程都是以模塊為主，包括發動機、底盤、液壓、電器，每一個課程模塊的教學都離不開相應模塊實驗設備的支持，這么多的課程模塊乘以班級數目，勢必要求有更多的實驗設備臺套數，如果每臺套數均以一輛整車計算的話，設備經費的投入無疑是巨大的。所以，除了整車外，更多的實驗設備均以各模塊或總成制作的臺架為主，如發動機臺架、液壓臺架、電器臺架等等。實訓臺架不僅投入少，而且教學直觀方便，各模塊結構清晰，各總成拆裝方便，故障設置靈活，可以滿足構造原理、故障診斷等理論、實踐課程教學需要。
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業的核心課程，其理實一體化教學改革對實驗實訓設備的需求尤其突出，挖掘機整機顯然不適合理實一體化教室內使用，故開發適合教學改革的室內教學檢測儀器十分必要。依托江蘇省大學生實踐創新項目，開展本實訓臺設計的目的是利用所學專業知識，激發同學們的科研潛力，增強教師的實踐能力，提高同學們學習專業知識的積極性，為教學、培訓、考工提供一種結構比較簡單、操作方便、功能完善、安全可靠的教學儀器設備。
一、實訓臺設計方案
近年來，筆者所在學校對學生的生產實踐能力、創新能力特別重視，并將其列為教學改革的重點，在政策上、經費上、實訓室建設上都給予大力支持，目前提供的條件有如下幾個方面：在校內建立了加工制造實訓基地，設置兩周的鉗工實訓課程，都已參加了零件的制造及裝配過程；學院的實驗實訓室基本可以滿足本項目的設計、零件制作和裝配要求；學校目前圖書館藏資料豐富，購置了網絡和紙質圖書資料，同時擁有挖掘機整機1臺，有專門配套資金用于創新項目的開展；項目指導教師可獲得相應的科研工作量，參與項目的學生可獲得相應的素質學分，對于成果和作品，優先推薦參加省、市創新類競賽。
工程機械液壓實訓臺設計方案如下：在全面開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；通過試驗來論證方案的可行性，并進行完善和改進；項目經驗證可行后、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訓臺，它將挖掘機液壓系統示教板、實訓臺架、操作手柄三者有機結合，通過不同的燈泡閃亮和電機正反轉的工作狀態模擬挖掘機動臂、斗桿、挖斗、行走、回轉等各個動作的液壓回路，將挖掘機油缸、馬達動作驅動的液壓狀態通過燈泡閃亮、電機轉動的方式機電狀態呈現出來，實現挖掘機液壓系統回路的可視化功能。
二、實訓臺特色
工程機械液壓實訓臺以自帶電源或外接電源為動力，通過電機正反轉的工作狀態，模擬挖掘機行走馬達正反轉、回轉馬達左右轉動、挖掘機前進后退的功能和挖掘機左右旋轉的功能。
工程機械液壓實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，同時根據實際液壓系統回路走向控制不同回路燈泡閃亮。
工程機械液壓實訓臺既可采用外接電源，也可實行自帶蓄電池，并可采用簡易充電設備，操作方便可靠；挖掘機液壓系統回路演示檢測實訓臺結構緊湊，占用空間小，實訓臺安裝有萬向腳輪，能在不同類型教室體現教學、培訓、考工等多重功能。
本實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際工作過程中動臂油缸、斗桿油缸、挖斗油缸、行走馬達、回轉馬達的動作驅動的液壓回路走向，通過不同組合的燈泡閃亮和電機正反轉的工作狀態模擬挖掘機動臂、斗桿、挖斗、行走、回轉等各個動作的液壓回路，將挖掘機油缸、馬達動作驅動的液壓狀態通過燈泡閃亮、電機轉動的方式機電狀態呈現出來，實現挖掘機液壓系統回路的可視化功能，以此來降低理解認知難度，提高同學們的學習積極性，同時，解決學校實訓設備臺套數有限的難題，增加學校教學實訓設備。
三、實訓臺應用
本液壓實訓臺依托科研項目，科研反哺教學。既鍛煉了教師的專業實踐能力，又加強“工程機械液壓系統維修”“挖掘機構造與維修”課程的教學條件，同時也便于提高同學們的學習積極性，提高專業實踐及綜合技能。
通過研制的液壓實訓臺，分別對挖掘機動臂回路、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，學生學習輕松理解。在分組練習中，每個小組同學結合教師講解和本實訓臺回路演示，充分掌握了挖掘機液壓系統回路走向，借助于相關檢測工具和關鍵零部件拆裝，很好地掌握了挖掘機液壓系統常見故障診斷分析，取得了良好的教學效果。本實訓臺具有結構簡單、操作方便、功能完善、安全可靠等眾多優點。同時，在教學過程中不斷使用與觀察摸索，為今后對工程機械液壓實訓臺進一步加強改進和持續完善奠定基礎。
四、結論
本實訓臺的成功研制與使用可以降低理解認知難度，提高同學們的學習積極性，同時，解決學校實訓設備臺套數有限的難題，提高了教學效果。通過這次實踐創新訓練項目的實施，不僅能夠使學生將所學知識與實踐相結合，而且能提高學生分析問題、解決問題的綜合能力，對學生將來走向社會有很大的幫助。