机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
基于FluidSIM软件的液压与气动仿真教学研究
邓婷婷，陈文刚，王应彪，舒宇
（西南林业大学机械与交通学院，昆明650224）
摘要：介绍了FluidSIM软件，在《液压传动与气动》课程教学过程中运用该软件对液气压回路进行仿真，以加深学生对液气压基本回路功能的理解。学生在课上或课后还能针对实际需求利用所学知识设计液气压系统及配套的电气控制回路并仿真，从而提高其学习的积极性和创造性。
关键词：液气压回路；FluidSIM软件：仿真教学
中图分类号：TP391.7
文献标志码：A
文章编号：1002-2333(2017)08-0041-03
Research on Simulation Teaching of Hydraulics and Pneumatics Transmission Based on FluidSIM Software
DENG Tingting.CHEN Wengang,WANG Yingbiao, SHU Yu
(College of Mechanical and Transportation, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China)
Abstract:ln this paper, FluidSIM software is introduced to simulate the hydraulic and pneumatic circuit in the teaching process of hydraulics and pneumatics transmission, and deepen students understanding of the function of hydraulic and pneumatic basic circuit. In the class or after class, students can also use the knowledge to design and simulate hydraulic and pneumatic system and the matching electrical control circuit for the actual demand, thereby their learning enthusiasm and creativity is enhanced.
Key words: hydraulic and pneumatic circuit; FluidSIM software; simulation teaching
0引言
近年来，我国的工程机械行业、机床制造业和汽车行业飞速发展，而液压和气动技术作为机床、汽车和工程机械的重要组成部分，一直以来是高校机械类专业一门实践性很强的技术基础课。液压与气动课程传统的教学模式是由教师通过讲授、板书及观看液压元件的结构图等，把教学内容按理论体系传授给学生，学生在学习中普追感到知识抽象、概念不清，特别是液压基本回路的工作原理。虽然采用了多媒体教学，但多媒体课件在上课之前已经做好，无法在课掌上根据需要灵活改动，这弱了学生的主动参与性与创新性。作者为了提高学生的学习兴趣，
将FluidSIM仿真软件引人了液压与气动课程的教学中。 1
FluidSIM软件介绍
FluidSIM软件由德国Festo公司和Paderborn大学联
合开发，是专门用于液压与气动技术的软件，分为液压伤真软件FluidSIM-H和气压仿真软件FluidSIM-P。 FluidSIM软件设计液压和气动回路的同时还可以设计与液压、气动回路相配套的电气控制电路图3，在仿真过程中通过电气回路控制液压和气动回路的自动运行。 FluidSIM软件的元件库中包括了大部分常用的液压和气动元件，在新建的窗口中，可以将需要的元件直接从元件库中拖到空白的绘图区域，在元件的油口之间连接管路，完成液压和气动回路图的设计，然后双击元件可以设置元件的工作参数，为系统仿真做准备，
配套的电气控制电路的绘制方法基本类似，需要注意的是要使用电气回路来控制液压和气动回路，液压和基金项目：西南林业大学育科学研究项目（yb201509）
气动回路中的换向阀必须使用电磁阀，执行元件动作的切换还需要配套使用行程开关和压力继电器等电气元件，并且液压、气动回路和电气回路中对应的电气元件标签要设置成相同的名称才能关联起来，
FluidSIM软件在《液压传动与气动》仿真教学中的作用在传统的教学模式中，教师在介绍各种基本回路的
功能时，向学生展示液压和气动回路图，描述其工作原理，大部分学生听完课后理解不深，不会应用，造成了理论和实践的脱节。在课掌教学中弓人FluidSIM软件后，对于课堂上新学习的基本回路，学生可以自己动手建立回路.设置各种元件的参数，利用软件提示纠正回路错误，仿真回路的动作过程，观察执行元件的工作速度和油压的变化，极大地促进了学生学习的积极性和创新性。
2.1
仿真、设计和优化液压回路
图1是教材上列举的一种快速运动回路，该回路中的
差动连接虽然可以实现快速运动，但是缺少换向回路，液压缸的活塞杆伸出后无法缩回。因此同学们在图1的基础上进行了修改，设计了图2中兼具差动连接和换向功能的三种方案.从理论上分析在满足所需功能的前提下，方案(a)和(b)都用了两个换向阀，而方案(c)只用了一个三位四通换向阀，显然回路最简单，但是回路(c)的液压缸活塞杆运动中途无法停止。
仿真之前对三种回路的液压源和液压缸的参数设置相同，仿真过程中三种回路分别经历了快进、工进和快退三个阶段，如图3~图5所示，不考虑泄漏的情况下三个阶段各回路的工作速度相等。
理论上快进和快退阶段负载为0，压力油的压力也应
网址：www.jxgcs.com电邮：hrbengineer163.com 2017年第8期41
万方数据