气动技术范文

时间:2023-02-24 12:59:07

气动技术

气动技术范文第1篇

关键词:液压与气动技术;交通运输;工业机械手;土方机械

一、液压与气动技术的应用

(一)液压与气动技术在交通运输中的应用

铁路与公路运输是国民经济的大动脉,特别是在偏远山区堪称“生命通道”。为了适应现代铁路与公路高速化的发展,在铁路与公路建设装备和运输设备中大量使用了液压技术。液压技术在我国铁路工程中应用很广,包括自行开发的钢轨铺设、轨枕起重、立抓装渣机,喷浆机械手、混泥土衬砌莫办台机等隧道施工机械,以及养路机械中使用的轨行式道渣清筛机,起巴道捣固机、道床整形机、夯实等成套设备,都大量采用液压技术,并向计算机控制方向发展。液压技术在公路运输行业的应用更为普遍,例如高速公路护栏的冲孔切断机、汽车维修举重机、地下汽车库升降平台和公路架桥等机械设备都大量使用了液压技术。

(二)液压与气动技术在工业机械手中的应用

在现代工业中,很多的地方都需要应用工业机械手来进行抓取和输送工件,特别在有毒、有腐蚀性的场所及高温和自动化生产线中,工业机械手的应用非常的广泛。

下图为传送工件的某机械手的工作示意图,其任务是将工件从传送带A搬运到传送带B。

按起动按钮后,传送带A运行直到光电开关PS检测到物体,才停止,同时机械手下降。下降到位后机械手夹紧物体,2s后开始上升,而机械手保持夹紧。上升到位左转,左转到位下降,下降到位机械手松开,2s后机械手上升。上升到位后,传送带B开始运行,同时机械手右转,右转到位,传送带B停止,此时传送带A运行直到光电开关PS再次检测到物体,才停止……循环 。机械手的上升、下降和左转、右转的执行,分别由双线圈二位电磁阀控制汽缸的运动控制。当下降电磁阀通电,机械手下降,若下降电磁阀断电,机械手停止下降,保持现有的动作状态。当上升电磁阀通电时,机械手上升。同样左转/右转也是由对应的电磁阀控制。夹紧/放松则是由单线圈的二位电磁阀控制汽缸的运动来实现,线圈通电时执行夹紧动作,断电时执行放松动作。并且要求只有当机械手处于上限位时才能进行左/右移动,因此在左右转动时用上限条件作为联锁保护。由于上下运动,左右转动采用双线圈两位电磁阀控制,两个线圈不能同时通电,因此在上/下、左/右运动的电路中须设置互锁环节。

(三)液压与气动技术在土方机械中的应用

随着我国建筑行业的迅速发展,我国城市迎来了高速发展的新时代。为了满足国家城市现代化建设的需求,土方机械发挥了独一无二的作用,土方机械为我国建筑行业的发展立下了汗马功劳。我国土方机械主要包括几个方面:用于挖掘土料或者石料的挖掘机,挖掘机又分为单斗挖掘机和多斗挖掘机;挖土运输机,就是常说的挖土机等。它的工作原理就是利用牵引力进行工作的。根据在不同情况下的工作状况,又可以分为推土机、铲土机、装载机、平地机和运土机等。根据其行走的结构又可以分为轮胎式的和覆带式的结构。夯土作业机,就是把地面进行夯实的机器,简称夯土机。平地机,用刮刀把地面整平的机械。水力冲刷机,利用水的高压来切割或者冲刷土方达到目的。

图1 传送工件的某机械手的工作示意图

二、结束语

液压与气动技术是在世界工业迅速发展的基础上得到发展的,世界工业的发展为液压与气动技术的发展提供了土壤,液压与气动技术逐渐的朝着多元化方向发展。通过调查后发现,液压与气动技术在未来不可能有太大的技术层面的突破,仍然集中在几个技术的更新发展阶段。例如提高其元件的寿命,降低其工作噪音,提高其工作效率,提高元件的转速等几个方面。尤其值得注意的是它们跟微电子技术的契合,和机电一体化等使得液压与气动技术在未来的行业中大显神威,使得其更加能够被准确的控制。其主要的发展趋势将主要集中在减少能耗、主动维护等几个方面。但是仍然可以确定的是液压与气动技术在工程机械上的应用将会越来越广泛。

参考文献:

[1]周进民.液压与气动技术[M].西南交通大学出版社.2009.05

[2]姜佩东.液压与气动技术[M].高等教育出版社.2000.

[3] 陈淑梅.液压与气压传动[M].机械工业出版社.2008.

气动技术范文第2篇

1.1气动技术行业标准化现状

我国第一项液压专业的国家标准(GB786-65《液压系统图形符号》)于1965年[2]。1979年成立了全国液压气动标准化技术委员会,专门负责液压气动行业的标准化工作。当时气动技术尚未有独立的标准体系,随着我国气动技术的飞速发展和广泛应用,目前已形成比较完善、适合行业发展并逐步与国际标准接轨的液压气动标准体系。近年来,国内多家科研院所、企业单位积极投入到标准的修订工作中,促进了气动技术行业标准化工作更快、更有利地发展。目前,现行的液压与气动标准共有141项,其中气动相关标准48项。现行的气动标准中,国家标准26项、行业标准22项、等同采用国际标准4项、等效或修改采用国际标准4项、非等效采用国际标准15项,绝大部分产品在设计、制造和质量控制等环节均做到了有国家标准或行业标准可循。根据最新调查显示,现行的国家标准和行业标准在生产中得到了广泛应用,已基本满足企业的产品生产、新品开发和市场需要。

1.2气动技术产业分布概况

我国现有气动设备生产企业1000多家,其中重要生产企业仅为35家,集中分布在上海、无锡、肇庆、奉化、温州、济南等东部地区。2010年3月26~27日,中国液压气动密封件工业协会六届一次常务理事会议在辽宁阜新市召开,会议授予阜新、泸州和奉化为国家产业化集群示范基地,成为中国首批“国家液压液力气动密封产业集群示范基地”。在机械工业各主机行业快速发展的带动下,我国液气密工业实现了持续、快速、稳定发展。到2004年底,液气密行业产品工业总产值由2001年的51.1亿元增长到172.9亿元。另据中国液压气动密封件工业协会30家(含外资企业)重点联系企业统计,到2008年气动元件行业职工总数为11159人,固定资产总计14.61亿元,其中气动元件工业总产值50.61亿元,工业增加值13.58亿元,利税总额2.66亿元。据气动行业粗略统计:气动工业总产值为88.64亿元,其中内资企业约占40%,同比增长19.7%。近几年世界气动元件年总产值约70~75亿欧元,约合人民币560亿元,我国约占12.7%。

2气动元件技术和质量水平

我国内资企业生产的气动元件品种基本上包含了各大类气动产品,即:气源处理元件、气动控制元件、气动执行元件、气动辅助元件、气动系统与气动机械等,总计约有2200个品种,规格约12000个(电磁阀未计电压组合,气缸未计行程组合等)。国内企业产品水平多数达到20世纪90年代国外同类产品的水平,少数主导产品达到当代国外同类产品的水平。方向阀有电控、气控、人控、机控等四种控制方式,通径1~25mm,最小幅宽8.5mm,最低功耗1.1W(DC24),最高工作频率200Hz;多介质电磁阀通径6~50mm;压力阀有普通型、精密型,调压精度±10kPa,灵敏度±9.8kPa;空气过滤器有普通型、精密型,最高过滤度0.1μm;油雾器最小起雾流量≤30L/min(通径8mm,进口压力630kPa);气缸缸径1.5~320mm,最大缸径1350mm,气缸最长4000mm,伸缩气缸最长14500mm;工作压力有常规压力,也有高压,可达5MPa;适应环境温度有常温、高温、低温,能适应温度-50~200℃,最高达400℃;工作介质有压缩空气、水、油、蒸汽及腐蚀性流体等,能基本满足各行业中低端市场配套要求。据统计,国内主要气动产品生产企业已通过ISO9001质量体系认证和欧盟CE认证。国内气动产品中,省级名牌产品20多种,省级著名商标10多家。

3气动产品研发与创新能力

随着时代的发展和市场的需要,国内主要气动产品生产企业完成了厂房扩建或新建。很多企业还专门设置了技术研发中心,聘请专职研究人员致力于新品开发,并取得了一定的成果,拥有多项国家发明专利、实用新型专利和外观设计专利。数控技术的发展促进了企业购进大批新型数控机床和加工中心,提高了加工能力。新技术、新装备、新人才推动气动产品的研发和创新进入了新的时期。目前,气动技术广泛应用于机械制造、电子电器、石油化工、机器人、运输车辆及制造等行业中。随着气动工具的广泛使用,气动技术还应用在自动喷气织布机、自动清洗机、冶金机械、印刷机械、建筑机械、农业机械、制鞋机械、塑料制品生产线、人造革生产线、玻璃制品加工线等许多机械设备和生产线上[3]。在诸如核工业和宇航等尖端技术领域,气动技术也占有重要的地位。

4我国气动技术的发展趋势

4.1标准化

完善气动行业标准,要以国内生产和市场需要为目的,以转化国际标准和采用创新技术为前提,优先考虑填补国内空白,对主机应用有关键性和突破性的自主创新技术,有促进国内产品结构更新换代的标准项目。到2015年,液压气动标准体系基本实现与国际标准接轨,对国际标准的采用比例达到90%以上,主要技术标准能够开展与国际标准的同步研究。液压气动标准要实现与生产技术发展、国内外市场需求同步发展和更新,形成持续稳定和良性循环的标准体系,全面满足行业生产和市场需要。

4.2精密化

目前开发的非圆活塞气缸、带导杆气缸等可减小普通气缸活塞杆工作时的摆转;为了使气缸精确定位开发了制动气缸等。为了使气缸的定位更精确,使用了传感器、比例阀等实现反馈控制,定位精度达0.01mm。在精密气缸方面已开发了0.3mm/s低速气缸和承载力为0.01N的微小气缸。在气源处理中,过滤精度0.01mm、过滤效率为99.9999%的过滤器以及灵敏度0.001MPa的减压阀均已开发出来[4]。

4.3高速化

目前国产气缸的活塞速度范围为50~1000mm/s,今后要求气缸的活塞速度进一步提高,达到国外同类产品水平,并且在运行中要避免冲击和爬行。阀的响应速度也要求由现在的1/100秒级提高到1/1000秒级,电磁换向阀电功耗为0.1~0.15W,最高换向频率为500~1000Hz;寿命达到20000~100000万次。减压阀设定灵敏度为±0.001MPa;重复精度达到±0.003MPa。提高辅助元件的精度,如压缩空气过滤器:过滤度0.01μm,过滤效率达到99.9999%。气缸的高速化对提高装置的生产效率具有重要意义,近年来SMC、CKD、TAIYO、ORIGA、NORGREN、MEC-MEN等公司研制的无活塞杆气缸的速度都已达到2m/s以上,其他类型的高速气缸甚至达到了3~4m/s的速度[5]。

4.4节能化

未来的气动技术不仅要求产品本身具有节能和绿色技术特点,而且要服务于任何生态环境友好工程,特别是低碳经济工程[6]。气动元件的低功耗能够节约能源,并能更好地与微电子技术相结合。已开发出功耗≤0.5W的电磁阀并商品化,可由计算机直接控制。在SMC生产的数十种系列低功耗与微电子化的电磁阀中,电磁铁的消耗功率大都在1.8W以下,小型阀有的功率仅为0.45W,盲动型阀的功率一般也都小于4W。节能气枪VMG系列就是通过气枪内部流路和喷嘴的优化设计,使压缩空气的消耗量降低50%~75%。在美国,压缩空气系统的总功率超过12.7×106kW。在压缩空气系统的寿命周期费用中,动力费用是最大的费用,一般超过寿命周期总费用的30%,差的情况下可达40%~50%,良好情况下可能只占10%~20%[7-8]。近年来,气动技术因其具有高速高效、清洁安全、低成本、易维护等优点广泛应用于工业生产中,而经济的发展和技术的创新又对气动技术不断提出新的要求,如何在标准化、精密化、高速化、节能化等方面取得突破是目前面临的主要问题。因此,今后要继续进行气动技术的研究,使气动技术得到更大的发展,在工业自动化系统中得到更广泛的应用。

气动技术范文第3篇

【关键词】研究背景 协作圈 典型课例 研究方法

一、我校气动技术项目课程课例研究的背景

(一)气动技术项目课程的实施促进了本课程课例开发的紧迫性

社会需求永远是推动技术发展的动力。历届PTC展览会(亚洲国际动力传动与控制技术展览会)产品显示,以液压与气动为代表的流体传动技术,正借助微电子技术大力发展电液气一体化传动与控制而产生新的活力。所以,在气动教学中不仅要让学生学习气、液压基础知识,还要让学生具备综合运用气压控制、电气控制、PLC控制气压系统的能力。事实上,电子技术和气压传动技术相结合,易于实现气动系统的柔性化、智能化,正逐步在许多领域广泛应用。

为此,液压与气动技术课程的项目开发和实施在职业院校取得了一定的成效。改革的主体思路是以能力培养为中心,应用现代化教学手段,强化实践性教学,让学生掌握必备的气压、液压以及电子、电气控制等方面的基础知识。项目课程的实施对教师提出更高的发展要求,教授气动技术学科的教师除必须具备丰富的机械专业知识和扎实的教学功底外,还须具备电气控制和PLC控制方面的相关知识和能力。

(二)我校气动技术课例开发的必要性

气动技术这门课程在我校的课程改革中,已经历了“市场调研—职业岗位任务分析—课程的项目开发”一系列建设工作,并进行了多轮项目化教学实施,取得了良好的教学效果。为了进一步完善该项目课程的建设,促进教师的发展,需要对该课程再进行深度的开发,开发和实施典型项目课例,提升教师的校本科研水平,促进青年教师专业成长,完成跨学科“复合型”教师的培养。

(三)课例研究的价值

在课程改革中,教师的角色由“单一型”向“行为引导型”转变;教学组织形式由“固定教室、集体授课”向“实验中心、教学工厂”转变;教学手段由“口授、板书”向“多媒体、网络化”转变。这就需要教师有丰富的专业知识,有扎实的教学功底,能运用较为先进的教学方法。课例研究的开展,是一种课堂研究方法的改进,对不同内容的教学都具有指导意义,让教师能举一反三、触类旁通,大大提升教学实践能力。以课堂教学为重点,以课例研究为主要形式的课堂教学应用研究,是一种符合实际、贴近教学而又突破课程改革发展瓶颈的研究。

课例研究最终的受益者除了教师还有学生。教师在课例研究时对课例的开发,以学生获得为中心,既设定学生的短期学习目标,又设定学生的长期学习目标;注重为学生提供知识构建的机会,还注重换位思考和合作交流过程的碰撞与相互启迪;将教学内容和生产实际结合起来,让学生在做中学、学中做,潜移默化地接受职业素养的培养。此外还能转变学生学习方式,让学生自主学习,培养合作学习意识。

二、气动技术项目课程课例研究的实践

(一)精心组建课例研究协作圈

学校的课例研究正逐步渗透到教研活动中,但学校日常教研活动中的课例研究还是少了一些“研究”的味道。本着共同兴趣、团结协作、教研结合的思想,我们组建了研究协作圈,协作圈由六名成员和一名辅导员组成,六名“圈员”中有两位高级教师、两位工程师、两位具有研究生学历的一级教师。

香港、日本等地区和国家的课例研究共同点是有来自校外的专业研究人员,这些外来力量可以带来关于学生、学科和教学的不同观察视角和研究观点,是课例研究深入进行的有利条件。所以协作圈在成员结构上,除四位教师为本校一线教师外,还有一名校外专家教师、一名与气动技术相关的企业主管,他们的加入为课例研究带来新活力。协作圈“圈主”为市学科带头人,是校项目课程开发的领军人,主编出版了多本项目课程教材,在省级期刊上发表过多篇学术论文,具有较强的科研能力和新课程理念及创新意识。协作圈辅导员是常州市首批个人命名的名师工作室领衔人。

(二)确定气动技术项目课程典型课例

在典型课例开发过程中,根据气动技术项目课程实施中存在的问题,协作圈采用头脑风暴法,圈员们充分发挥自己的创造力,设计各种方案,讨论、分析方案的合理性,拟定可行方案,再质疑,对开发方案进行修改和补充,从而确定典型课例的主题、教学方案的框架结构和具体的教学处理细节以及教学实施方案。

目前,协作圈确定的课例研究主题有:课程各项目的“任务—计划—决策—实施—检查—评估”教学策略、折边装置等项目理实一体化教学的有效管理、头脑风暴法在教学中的创造力等,这些研究有很强的必要性、实用性和推广性。

(三)实施气动技术项目课程课例

气动技术项目课程典型课例实施时采用了以下三种方法:

1.同课多轮法。同一教师针对在同一教学内容、同一课型中要解决的问题,连续多次在不同班级上同一节课,进行多次的设计—实施—分析修改—再设计—再实施—再修改,在观课、评课的基础上,不断改进教学行为模式,直至问题解决。这种方法在我们课例研究中应用最多。

2.同课异构法。不同教师以不同的设计构想或不同的教学策略上同一节课,分别观察记录,集体比较课例实施有关的问题,对照新课程理念集体设计改进方案,然后再一次实施教学过程,并收集新的课例资料,如折边装置等项目理实一体化教学的有效管理课例。

3.异课同构法。针对在不同的教学内容中要解决的同一问题,如实施气动技术课程的各项目时,采用同一“任务—计划—决策—实施—检查—评估”教学策略,在实施过程中,广泛地、有针对性地收集设计思想、目标、内容处理、方法策略、实施过程等方面的资料,为进行课例比较做准备。

(四)课例实施初步效果

1.撰写出五份课例研究报告

在每一次的课例研究中,我们注意收集资料,及时整理,在“初稿—斟酌—定稿”三步的基础上撰写课例研究报告,每个课例研究报告包括对教学设计的背景、思路与意图进行说明;如实描述课堂教学的实际进程,包括学生是怎样学习的、师生是如何互动的;对授课过程及效果进行反思与讨论,突出课例的价值和意义。

2.学生对课程的评价

对课程实施评价时,学生反映他们在动手能力、思维能力、理论加强等方面都得到了很大的提高。特别是在元件结构的认识、元件的维护和维修方面,教师采用的多种教学方法形象生动,易于接受。而课堂的有效管理既保证了学生的学习效率,更满足了学习能力强的学生的思维训练与研究性学习。

3.教师的感受

作为研究主体,教师在发现、搜集、分析或撰写课例的过程中,切实提升了自己对教育现象和问题的自觉反思意识和研究能力。教师在教学的实际工作中遇到类似问题时,就会借鉴课例中的经验或受课例经验的启发积极调整教学行为,增加了实践智慧,提高了教师在实际教育情境中的决策和行动能力,提升了专业水平。

三、气动技术项目课程课例研究的思考

在进行课例研究时还存在一些问题,如校外研究人员不可能支持每一次的课例研究,这就需要完善协作圈的分工协调;课堂的现场观察方法需要多样化,必须增加课堂观察分析技术;同课多轮法实施课例时因学生的差异形成不同的效果,这就需要教师形成扎实的功底,在教学时不断地“备学生”实施微调。

课例研究不是一蹴而就的工作,教师不可避免地会产生退缩的念头,如何保持参与者研究的持久性是“圈主”必须时刻面对的问题。事实上,每一次的课例开发与实施不一定都会圆满,甚至还有不少问题。但是,在亲身“做”课例的过程中产生的思考、研讨、深刻反省过程使教师获得了快速的成长。

【参考文献】

[1]杨玉东.教师如何做课例研究[J].教育发展研究,2008(8)

[2]杨玉东.课例研究的国际动向与启示[J].全球教育展望,2007(3)

[3]Dan.McDoewl.Process Guides. San Diego Unified School District. July 5,1999

气动技术范文第4篇

关键词:气动技术 磨料磨具 自动化

中图分类号:TG7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0040-02

现在我国磨料磨具行业仍然在总体上处于较低水平阶段,企业间进行比较简单的低档次产品的重复生产和恶性低价竞争,产品的技术含量和附加值都比较低,即使是出口量较大的磨料产品,也往往是凭借廉价的资源和人工优势,在为国外先进磨具制造企业提供廉价的原材料。要改变我国磨料磨具行业的现状,我认为突破点在磨料磨具生产自动化,依靠自动化技术降低生产成本,提高生产效率和产品质量。而在自动化技术中,气动技术占有举足轻重的地位,因此气动技术在磨料磨具生产自动化中大有可为,将为我国磨料磨具行业的发展做出重要的贡献。

1 气动技术

气动技术是以空气压缩机为动力源,以压缩空气为工作介质,进行能量传递或信号传递的工程技术,是实现各种生产控制、自动控制的重要手段之一。.

人类利用空气的能量完成各种工作的历史可以追溯到远古,但作为气动技术应用的雏形,大约开始于1776年John Wilkinson发明能产生1个大气压左右压力的空气压缩机。1880年,人们第一次利用气缸做成气动刹车装置,将它成功地用到火车的制动上。20世纪30年代初,气动技术被成功地应用于自动门的开闭及各种机械的辅助动作上。20世纪70年代初,随着工业机械化和自动化的发展,气动技术逐渐广泛应用在生产自动化的各个领域,形成现代气动技术。

在自动化技术中,气动技术占有举足轻重的地位,这是因为气动技术具有其独特的优点。

(1)气动装置结构简单、轻便、安装维护简单,压力等级低,使用安全。

(2)工作介质是取之不尽的空气,而且排气处理简单,不污染环境,成本低。

(3)可靠性高,使用寿命长。

(4)输出力以及工作速度的调节非常容易。气缸的动作速度一般为50~500mm/s,比液压和电气方式的动作速度快。

(5)利用空气的压缩性,可贮存能量,实现集中供气;可短时间释放能量,以获得间歇运动中的高速响应;可实现缓冲;对冲击负载和过负载有较强的适应能力;在一定条件下,可使气动装置有自保持能力。

(6)全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。与液压方式相比,气动方式可在高温场合使用。

(7)由于空气流动损失小,压缩空气可集中供应,远距离输送。

随着气动技术的广泛应用,小型化、集成化、组合化,智能化、精密化、高速化将成为气动技术的发展趋势。

2 磨料磨具的生产流程

磨料磨具的生产流程一般包括以下几步。

(1)配方的制定。

磨具的配方包括构成磨具的各种组份(磨料、结合剂、附加材料)的比例关系和磨具的成型密度。配方是磨具生产中的重要技术资料,它是配料、混料、成型等工序的工艺设计依据。从磨具的使用角度看,它基本决定了磨具的性能。

(2)配料。

配料是磨具生产的第一道工序,它的任务是按照规定称取磨料,分批装入盛砂容器,集中于配料箱内,送往混料间使用。结合剂和附加材料在混料时称取。配料称量不正确和各组分的规格不符合要求会造成产品质量不良,硬度不符。因此,配料是重要的工序之一。

(3)混料。

将磨料、润湿剂、结合剂、填料按照一定的程序,通过机械搅拌或人工混合,使润湿剂、结合剂和填料均匀地粘附在磨料上,制备成具有成型性能的混合料,这一过程称为混料。

(4)冷储。

磨料经过混料之后往往不会立即进行模压成型,根据配方不同,要进行时间不等的冷储。

(5)磨具成型。

冷储过后的成型料经过一定的方法使它成为具有一定形状、强度的磨具胚体,称为磨具的成型。

(6)磨具硬化。

成型后的树脂磨具经过加热处理,使之变成固定形状,有一定硬度、强度和耐热性能的磨具成品和半成品,这个过程称为硬化。

(7)机械加工。

机械加工是为了使磨具具有较精确的几何尺寸、必要的形状和平整的表面,同时也是为了除去磨具表面因热处理而形成的一层“硬皮”和粘附于表面的杂物。

(8)成品检查、包装。

成品检查包括外观、平衡、强度和硬度等项目的检查。检查合格后的产品打包、封装。

3 气动技术在磨料磨具生产自动化生产中的应用探讨

下面将根据以上磨料磨具的生产流程,分析了其中能够应用气动技术代替人工操作,提高产品质量和生产效率的步骤。

(1)气动技术在配料过程的应用。

人工配料存在称量不准、生产效率低的缺点,可以采用气动技术代替。具体细节是,制作一个具有压力传感器的料仓,在料仓底部装置两扇由气缸(由传感器信号控制)控制开合的门。这样,称料的过程就实现了自动化,避免了人工干预,提高了生产效率。

(2)气动技术在磨具成型和硬化之间过程的应用。

在大型的砂轮磨具成型后,不能再用人工搬运,这就要用到气动。制作成专用的单圆环或双圆环工具,内边是由气动驱动的橡胶圈,套在成型砂轮上,充气夹紧,然后由气动工具带动成型砂轮搬运到窑车上。这样就减少了磨具成型后人为因素造成的质量不良。

在树脂切割片的成型过程中,由于大部分采用流水线,需要很多的人力,在这里就可以采用气动技术代替人工操作。磨料的称量、加料参见第1条;模压成型后由气缸把成型的磨具顶出。

成型切割片需要穿串,即是用带底盘的芯轴把切割片和铝盘交替穿起来,然后才能装窑。这个工作就需要大量的人力。采用气动技术,我们可以采用由气缸带动的气动爪或者真空吸盘组合,带动切割片和铝盘的平移和升降运动,实现这一工作内容的自动化。

在切割片经过硬化炉硬化之后,同样需要把切割片和铝盘从芯轴上取下,分拣归类,这部分工作同样需要大量的人力。采用气动技术,我们可以采用由气缸带动的气动爪或者真空吸盘组合,带动切割片和铝盘的平移和升降运动,把切割片和铝盘整齐分类,放在不同的传输机上,切割片就直接送往包装区,如图1所示。

具体流程:混合输送机输送穿着切割片和铝盘的芯轴,到位后,两个真空吸盘组件由气缸带动向下运动,右边吸盘吸取铝盘,然后两组吸盘整体上升,向右运动,向下运动放下铝盘,这时左边吸盘吸取切割片,然后两组吸盘再上升,向左运动,到位后向下运动放下切割片。这样,就完成了分拣铝盘和切割片的一个循环,铝盘和切割片达到一定个数,被输送走,反复运动,就可以把铝盘和切割片整齐的分拣出来。

切割片的包装,把上个步骤送来的整齐叠放的切割片直接包装,在自动包装方面同样也可以用到气动技术。

4 结语

现在国内树脂磨具的生产设备普遍陈旧,劳动密集型、粗放型生产遍布全国,占用了大量的劳动力,而且生产效率底下。在人力成本迅速上升的今天,提高设备的自动化程度、提高劳动生产率已经刻不容缓。

以上结合磨料磨具的生产流程,然后再根据我国磨料磨具行业生产的现状,我们提出了把气动技术应用在树脂磨具生产过程中,能够减少人为因素造成的产品缺陷,解放劳动力,提高生产效率,把劳动密集型生产转变为科技密集型生产,再结合机电技术、传感技术就可以使磨料磨具的生产实现自动化。这对于我国磨料磨具行业的健康快速发展将会起到不可估量的作用。

参考文献

[1] 陈义辉,李敬民.树脂磨具制造[J].机械工业部机床工具工业局,1984.

[2] 郑红生.气压传动及控制[M].北京:机械工业出版社,2007.

气动技术范文第5篇

关键词:演示性;验证性;操作性;实验

《液压与气动技术》课程是机械类专业学生的一门专业必修课,将为学生学习后续专业课和将来从事专业技术工作提供必要的基础。现代经济的飞速发展对高职院校的人才培养提出了更高的要求,传统《液压与气动技术》课程教学采用的都是理论教学为主,课后进行单一重复的演示性、验证性实验,而这些实验与实际工作中的应用是脱节的。特别是当前高职院校的学生基础比较差,对于繁琐的理论听不进,听不懂,验证性的实验看过之后也没什么很深刻的印象。通过毕业班的问卷调查,发现学生认为《液压与气动技术》是所有专业课里最没用的课程,但实际上,液压与气动技术广泛应用于工业、农业、工程机械、汽车、航空、军事各领域。如何将课程的实验、实践性活动与理论教学有机地结合起来,培养学生的动手能力,激发学生的学习兴趣,是我们要研究和探索的问题。通过承担汽车班的《液压与气动技术》课程一体化教学,启用学校新建的液压实验室,对于课程的实践性教学有一点体会和想法与大家分享。

一、有针对性地删减演示性、验证性实验。

演示性、验证性实验不是全部放弃,而是根据所教班级和学时,将以前常做的实验做调整,保留内容简单而实用的实验。比如保留简单机床液压系统的演示,让学生对液压系统有基本认识和感知。实验台简单明了,但“麻雀虽小,五脏俱全”,通过它学生很容易认识液压系统的五大组成部分,每个学生都可以很快上手进行操作,操作过程中感受液压传动的无级调速、操作方便、易发生泄漏等特点,调动学生的兴趣和积极性。同时删除操作复杂、需要繁琐计算的实验。比如溢流阀的性能实验,因为每个小组的实验时间长,操作复杂;液压泵的性能实验,因为计算繁琐,学生很难掌握,没耐心,没兴趣。其实液压泵的性能和溢流阀的性能是本身固有的,企业技术员无需通过实验照样知道它的特性,这样的验证性实验可有针对性地删除。

二、改进演示性实验、验证性实验的教学方式方法。

以前做演示性、验证性实验的步骤都是老师先讲实验原理,再实际操作演示,然后学生再操作,记录数据,效果不是很理想。比如“压力的形成”实验是液压与气动里非常重要的的一个实验,目的是要让学生充分理解“压力是由负载决定的”这句话的含义,对后续课程内容有着深远的影响。以往学生做过实验以后,学习好的学生能记住“压力是由负载决定的”这句话,但在后续内容讲压力阀,顺序动作回路时这句话的实际应用就不知道了,如何让学生真正理解而不仅仅是记住这句话呢?可以对这个实验(如图所示)做新的教学设计,增加课程后续内容的引导。

教学设计如下:在学生完成实验观察现象和数据后,老师将溢流阀压力调整到0,让学生观察现象并提出问题:“(1)溢流阀压力为0,为什么液压缸不动”?这个时候多数学生都摇头不知道,老师并不急于给答案,接着调整压力问:“(2)将压力调到0.4Mpa为什么只有挂一块砝码的缸动”?这时候就有学生回答了“因为压力不够”。教师马上再次调整压力问:“(3)将压力调到0.6Mpa为什么二块的缸可以动,三块还是动不了”?这次就会有很多学生说“因为压力只够提起二块砝码而不够提起三块”。老师立刻往下问:“(4)要使所有缸都能正常工作,溢流阀压力应当为多少”?学生就会回答“应该比挂三块砝码的缸工作压力高”。最后得出结论:要使液压系统正常工作,溢流阀的调整压力应该大于系统中所有缸的工作压力。这样一步一步地将问题深入,使学生充分理解“压力是由负载决定的”这句话的含义,为课程后续讲解压力控制阀和压力控制回路打下很好的基础。

三、强调团队协作,由浅入深、循序渐进,自己动手搭建回路的操作性实验。

学校新建的液压实验室购入了六台液压与气动双面实验台,它可以搭建各种回路,但是对于操作者的要求很高。它不仅要求学生要自己选择元件并根据液压系统原理图连接液压管路,而且要根据电路图连接电路,还牵涉到压力继电器、接近开关、plc、单片机等等,学生要单独完成难度比较大,这就要求要有团队协作精神,合作完成。实验过程这样设计:做单级调压回路搭建第一个实验时,老师将学生分组(每个小组5~6人,将成绩比较好能力比较强的同学分到每个组任组长),六台实验台老师接好一台作为样板,另外五台由每个组使用。老师先手把手的教组长选择元件,按图一步一步接油管、接电路完成回路搭建;然后由每个小组长带领小组成员重新进行搭建,这个过程中同学会互教、互帮、互助,出现错误会互相讨论,争论,参照老师样板,发现并及时纠正错误,直到每个同学都能独立完成实验。学生成长快,成就感强,教学效果好。通过实验学生不仅学会了看液压系统原理图,根据原理图接油管和元件,还能看懂电路图,根据电路图接好电路,综合应用能力得到提高。

单级调压回路的搭建油路和电路相对比较简单,而到了下一个实验两级调压回路搭建,油路、电路更复杂,老师却不再接样板,不再手把手教学生接油路和电路,让学生自己按照同样的方法和步骤接,只在学生有问题的时候给予指导。再到下一个实验顺序动作回路搭建,就完全由学生自己完成,并且设置压力故障让学生来排除,甚至可以让学生自己搭建所想搭建的回路、自己设计电路。这样由浅入深、循序渐进,就像著名职教专家姜大源教授讲的三步走“手把手、牵着手、放开手”,这三个实验重复的是步骤,不同的是内容,由简到繁,通过反复练习、强化,学生就可以掌握得很好。

气动技术范文第6篇

关键词:气动技术 教学大纲 探索

随着社会、经济的发展,技能教育也在发生着变化,已经由知识型向技能型转化,就必然要对现今技能教育的课程教学进行改革,而作为课程的教学灵魂在于教学大纲,所以根据技能教育改革的要求,以就业为导向、能力为本位的技能教育、对教学大纲的修改已迫在眉睫。

以某高级技工学校的《气动技术》课程为例,经过对多次该课程的认真听课、学习、探讨,已经提高了对本次修订工作的必要性的认识,分别在对任课教师、学生及相关科目任课教师进行了多次专项抽样调查和了解,并对调查结果进行了归纳和分析。在此基础上进行大纲修订探讨,最终对本课程进行了修改的探索。

一、教学目标要求的调整

高级技工学校培养目标是培养生产一线的应用型、技能型人才,所以修改后的教学大纲在原大纲能力培养要求的基础上,将原目标要求整合为“能力目标、知识目标、素质目标,进一步突出技能教育的特色。这也能体现该校工学结合一体化课程的综合职业能力目标,要求在教学中不仅要传授单科知识和单项技能,而且更加注重解决综合问题能力的培养。针对以上实际需要来确定气动技术课程的教学目标,调整教学内容。使《气动技术》这门课的教学目标更侧重于现场实际应用、分析问题、解决问题能力的培养。

二、教学内容结构的调整

修改后大纲将原大纲的教学单元、学习目标、课程内容调整为项目名称、学习目标、学习内容、评价建议、教学建议。

1.项目名称

利用现有气动实训设备,把之前每个教学单元整合为现在两个典型工作任务,反映了该职业典型的工作内容和工作方式。完成典型工作任务的过程能够促进从业者的职业能力发展,同时完成该任务的方式方法和结果多数是开放性的。它具有工作过程结构完整、以人为本、开放性方式和结果的特点。

2.学习目标

修改后大纲在学习目标上,不但要求提供专业能力的教育,而且要提供专业以外的学习机会。使学生独立解决问题并对未来产生持续影响的个性化发展过程,学习计划由学生或学习小组制定,通过职业实践活动持续追求一个最新的结果,促进学生职业能力、职业意识和社会责任心的综合发展,促进学生的个性发展,最终实现职业成熟。

3.学习内容

学习内容应包括“基础模块”、“职业模块”两个模块,基础模块是必修模块,其内容为学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求。其内容确定的原则是突出共性教育。要学习作为职业人必备的气动基础知识与基本技能,学习各专业知识共同需要的基础知识与基本技能。

职业模块是学习相关专业所需的限定选修内容,其内容确定的原则是淡化理性抽象思维,突出基本技能和应用。要学习相应职业岗位中已被大量使用,或正被推广的知识与技能。学习具有时代特征,且易被高技学生所接受的知识与技能;学习进一步掌握职业技能所必备的知识和提高必备的职业素质,这些对学生将来就业非常重要。

4.评价建议

实施多元化评价,突出评价的激励作用,修改后大纲坚持总结性评价和过程性评价相结合、定量评价与定性评价相结合、教师评价、小组成员互评与学生评价相结合的原则,突出评价的导向、激励的功能,注重考核与评价方法的多样性和针对性,为全面、客观、公正地反映每一个学生的学习情况提供保证。

三、教学方法的调整

在教学过程中充分发挥教师为主导、学生为主体的作用,加强与学生交流、讨论,激发学生的学习兴趣及其主动性。充分利用各种教学资源,通过具体案例讲授。

整个课程分为若干个项目进行教学中按照“做中学”‘做中教“教学方法,加强学生实际操作能力的培养,增强合作意识。采用项目教学,以工作任务引领提高学生学习兴趣, 激发学生的成就动机,在实操教学中,提高学生的岗位适应能力教学过程全部在气动实训室内进行, 授课方法以多媒体演示及实物教学为主,结合确定项目、自主学习、制定方案、项目实施、反馈评价的五步教学法进行,这充分体现了学习即工作的工学一体化的特点。

四、课程重点和难点的解决方法

在课程的重点部分教学中采用工业实例引导,充分利用多媒体教学软件、动画演示、气动透明元件、气动剖面原件、工业图片、教学影片、气动训练设备等进行直观教学,以便加深学生的记忆和理解。在课程的难点处安排了课内实践及讨论内容,通过工业实训项目的训练使学生掌握应用技术和技能,培养学生的创新能力及动手能力。

1.在实训教学环节上,开发出若干项项模块式实训(典型工作任务)项目单,均为工业应用实例,课内实训内容均由实训项目单落实。在实训环节的组织上,采用2-3人一组两套实训设备,每个人都要单独按要求做,并鼓励每组同学对于同一目标用多种方案实现并比较优劣。通过设计并组装带有探索性的实验回路培养学生的创新能力、动手能力、团队合作精神和责任心。在训练中,各小组成员要团队工作、分工合作。实训内容包括回路设计、元件选取、回路组装、回路调试、故障排除、整理设备、小组讨论及实训记录。每组所做项目的结果和时间记入过程化考核成绩,这样实训时学生们都会非常紧张地投入,为完成项目的要求,同学们会利用课余时间主动要求做,经过这一过程,会挖掘他们创新潜力和培养动手能力。

2.使学生置身于气动实训室的工业“仿真”环境中,将所学的知识即可以用气动控制回路设计仿真软件进行模拟,又可以对照实训室的工业元件。同学们的设计思路既可以在电脑上仿真进行错误判断也可以在实训设备加以实现。整个教学过程使学生在“学”中“做”及“做”中“学”,大大激发学生的兴趣。

五、教材的选用

结合技能教育以及我校学生学习特点,要求教材在内容真正做到了联系实际(联系生产、联系技术、联系工艺),实现与企业的零距离对接。新颖实用的教材选用,“最先进的实训设备”及“工业应用案例式的实训项目”将全面提升学生的气动技术应用能力,有利于理论与实践、“工”和“学”的有机结合。

总之,修改后大纲一定要精选应用最广泛、并且能被学生所接受的知识、技能与能力,调整被现代气动技术逐渐淡化的内容,要删除繁杂的运算和缺少普适性的人为技巧,降低难度,突出专业学习及生产生活中具有普遍适用的内容。将传统的能力要求整合为“基本技能要求”与“职业能力要求”,使教学要求更符合技能教育发展状况,体现技校“技能教育,技能就业,技能成才”的办学理念,同时也使学生在“工”的体验“学”的升华,“学”的认识在“工”时得到实践。

参考文献

[1] 丛锦玲,坎杂,毕新胜,付威. “液压与气动技术”课程改革的探索与实践[J]. 机械管理开发2013(3):141-142

气动技术范文第7篇

关键词:液压与气动;项目教学;过程考核

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)46-0189-02

液压与气动技术课程是高职高专机电专业和工业过程自动化专业的核心课程,也是三大传动系统的重要分支之一,对工业的发展、科技的进步有着至关重要的作用。随着教学事业的日益发展,高职高专教委会不断地研究及改进教学方法及教材设置,大力推行项目教学方法,在各院校取得了较理想的成果[1]。在此背景下,提出了基于项目教学的液压与气动技术教学研究。

一、项目教学和液压与气动技术课程的特点

项目教学法区别于以往的传统教法,主要体现学生的主体地位,强调学生的自主学习过程和实际解决问题的能力。项目教学法最显著的特点是“以项目为导向、以任务驱动;以教师为引导、以学生为主体”,提高学生学习的参与性、通过共同协作性完成项目目标[2]。在项目教学法中,对教师提出了全新的要求,教师不再是把自身所掌握的现成知识和技能传递给学生,而是要按照人才能力培养目标的要求,分析岗位需求确定教学项目模块,分解项目案例,关联知识点与能力点,并要有效地进行项目教学的实施,充分调动学生的学习兴趣。最后,还要制定有效的考核机制以达到过程考核的目标。

液压与气动技术课程主要讲液压与气动的基本回路、系统构成及应用,包括液压与气动的五大组成部分,各组成部分的工作原理、元件构成及特点,液压与气动基本回路的构成、应用、故障分析等。可以将独立的系统作为教学项目,将系统构成、工作原理、元件的学习、故障分析等知识分解到各个系统中,通过多个项目的学习最终学完所有的知识点。课程内容具有系统、可拆解的特点,较适合实施项目教学应用。

二、液压与气动技术教学项目的研究

项目的选取设计是项目教学成功与否的关键因素之一。项目的选取设计应与学生所学专

业密切相关,应与生产实际较为接近,应与高职高专学生的自身情况相适应,应与教学大纲的知识点相一致。应与所学的前后课程有所关联。

根据机电一体化和工业过程自动化专业的特点,我们进行了相关单位及工作岗位的走访调研,并跟兄弟院校的同行进行请教交流,经反复研究推敲最终确定了五个项目作为教学目标。各个项目又被划分为多个独立的任务,各个任务之间相互关联构成项目主体,又可以独立的作为一个系统进行学习。任务本着由简入难的原则分配,每个任务都包含新的知识内容,循序渐进地使学生在完成所有项目的同时学会教学大纲所要求的知识内容。教学项目表见表一[3]。

三、项目的实施设计

项目教学的实施是项目教学的实践环节,在此过程中学生作为项目的执行者处于主体地位,教师在项目实施过程中起到引导的作用,同时教师要有效地组织过程考核。下面以汽车起重机液压系统为例介绍项目的实施设计。

1.项目的引入:汽车起重机是日常生活中常见的独立液压设备,主要应用于重型设备的安装、装卸等工作中。通过录制的视频资料给学生展示汽车起重机的工作过程,对学生进行引导性分析,拆解工作任务,确定项目目标。

2.任务布置:汽车起重机液压系统共分为五个任务,任务名称见表一。每个任务都以任务书的形式下达。为更好地完成项目,学生以自愿结组的形式划分学习小组,每个任务要轮换工作职能,设立任务小组长。任务小组长主持任务的完成过程。教师要适当对小组成员进行调配。

3.项目的执行:项目的执行以各任务的形式分段进行,通过各任务的实现最终完成项目目标。各任务以任务小组的形式进行,小组长根据任务书组织组员进行任务分析,资料搜集,制定计划,划分工作任务给组员,主持本组任务实施过程。教师在此过程中巡视指导,引导各组按任务书完成任务内容。

4.考核评价:考核评价既是对学生知识掌握情况的考核也是对学生学习过程的肯定[4]。通过任务的执行过程和演示汇报,教师对各组进行评价打分,分值为60分(60%);各小组之间根据演示汇报互相打分,分值为40分(40%);两项之和为本任务的小组得分。小组成员的任务得分由小组长按公平公开的原则进行分配。这就需要有严格的分值制度和过程考核记录。最终项目的得分是各任务总和的平均值。项目结束由各小组作总结发言,教师对本次项目实施最总体评价,指出各组的优点及需改进提高的地方。

四、总结

项目教学法是目前高职高专学生比较适用的一种行之有效的教学方法,它充分调动了学生学习的积极性,培养了学生团结协作的专业素质。项目教学使理论知识与实践技能有效地结合在一起,实现了“做中学,学中做”的理实一体化教学模式。

参考文献:

[1]韩玉娟.职业学校《液压与气压传动》课教学改革研究[J].职业教育研究,2013,(05).

[2]耿秀明.项目教学法在单片机技术课程中的应用[J].课程教育研究,2013,(05).

[3]耿秀明.基于项目法的《液压与气动技术》教学研究[J].教育教学论坛,2014,(12).

气动技术范文第8篇

关键词:工业案例;项目教学;行动导向

作者简介:姜映红(1975-),女,河北石家庄人,苏州工业园区职业技术学院,讲师;张君艳(1978-),女,江苏徐州人,苏州工业园区职业技术学院,讲师。(江苏苏州215123)

基金项目:本文系2011年江苏省教育厅教改课题“高职教育‘以赛促学’创新型项目课程教学模式开发与研究”(项目编号:2011JYT02JD049)的研究成果。

中图分类号:G712     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)08-0094-02

随着电子制造业、医疗器械、轻工业等产业的迅速发展,气动技术应用越来越广泛。然而,既具有良好的气动知识理论基础,又具备较强的操作实践能力的高技能人才极为短缺。“气动技术”是机电一体化专业一门重要的专业技术课,具有实践性较强、与生产实际联系紧密的特点,主要任务是培养学生对气动系统进行分析、设计,安装、调试、维护及诊断和故障排除三项能力。传统职业教育教学中“教师讲、学生听”的教学形式很难实现这一目标,无法实现对学生职业能力的培养,因而严重地影响了人才的培养质量。改革传统职业教育模式势在必行。

一 、传统教学与项目教学比较

课程是职业教育实施的重要环节,是关系职业教育和发展的核心要素。传统的职业教育课程存在着学科化倾向和重理论知识教学、轻实践能力培养等问题。这种教学模式带来的后果:传统学科型教学模式仍然从学科出发,以学科知识为主体,由于课程没有根本性的变化,教师的理念、教学方法以及实践教学等都没有根本性的转变;对学科性知识学习存在困难的高职学生无法适应教学模式,教学效果差,缺乏真实工作氛围熏陶,学生职业素养难以养成;教师习惯于按所选教材组织内容授课,不善于研究授课内容在专业培养目标中的作用,缺乏不断参加生产实践、学习生产现场新技术、新工艺、新知识的主动性;课程设置缺乏弹性,不能满足学生个性发展和不同工作岗位的需求。

项目教学法的特点。实践性:项目的主题与真实世界密切联系,学生的学习更加具有针对性和实用性;自主性:提供学生根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会,学生能够自主、自由地进行学习,从而有效地促进学生创造能力的发展;发展性:长期项目与阶段项目相结合,构成为实现教育目标的认知过程;综合性:具有学科交叉性和综合能力的运用的特点;开放性:体现在学生围绕主题所探索的方式、方法和展示、评价具有多样性和选择性;评价特点:项目教学的评价注重学生在项目活动中能力发展的过程,测评内容包括学生参与活动各环节的表现以及作业质量。[1]

二、教学项目的开发

项目课程的核心之一是项目承载知识,即把知识均匀地分配到各个项目中去,彻底地以项目为单元分解原来的知识体系,打破思维定势,不要求学生立即掌握一个项目所需要的所有知识,而是在完成每个项目细化的模块中分配的具体工作任务的过程中领悟知识点和技能,项目的优化与选择就成为项目课程顺利实施的前提条件。

1.工业案例收集

收集工业案例的渠道主要有两种:在与企业的交流与合作中,教师通过深入企业,利用问卷、访谈、研讨、调研和访问工程师等方式,结合自身教学,进行工业案例收集与汇总;学生在企业的实习过程中的实际案例反馈以及教师对学生毕业设计的搜集及归纳。

2.制订向项目课程转化标准

课题组教师根据课程培养目标、教学大纲、教学内容和教学计划,制订工业案例向项目课程转化标准,设计并制作实训项目。实训项目按照教学计划编排顺序,汇总成册。实训项目应将培养学生的职业能力作为出发点,要涵盖某一阶段教学目标所涉及的知识,可以是一门课程的教学内容,也可以是以某一职业能力为核心的课程体系。教师设计的实训项目,要以学生为中心、教师为主导、兴趣为主线,使学生在完成任务的过程中掌握知识、技能和方法,并学以致用,触类旁通。

三、项目课程教学实施

进行现场教学,坚持以“学生为主体、教师为主导、能力为主线”的指导思想,最大限度培养学生的动手能力、参与能力和创造能力,激发学生自觉学习的主动性。要获得上述效果,应遵循基于多元智能的人才观和基于因材施教的原则。在每个项目的教学实施中,采用基于工作过程的行动导向教学方法,按照工作过程的六个步骤:资讯、决策、计划、实施、检查、评价进行,培养学生的综合素质。

教师首先明确课程的专业定位是:通过本课程的学习,学生掌握气动和相关电气知识,能够正确选用和使用元件,熟练绘制气动回路图,掌握气动回路的基本操作规程,能对简单的气动系统进行故障分析与调整,能进行气动系统的基本设计、安装、调试和维护。根据气压传动控制方式不同将控制分为纯气动、电气动控制,每种控制方式通过不同工业案例进行项目设置,共十多个教学项目。各项目之间既存在并列又包含递进关系,通常3~4个小项目之后就有一个综合性项目,而综合性项目涵盖了小项目的全部知识和能力目标。小项目的实施将学生对课程的兴趣引入最大点,并熟练掌握项目实施的基本步骤,综合项目的实施将会水到渠成。项目具体实施步骤如下:

1.资讯阶段

在项目课程的开始阶段,教师首先利用多媒体课件如视频或Flash等播放气动技术应用的实际场景,导入本次项目的内容,激发学生学习兴趣。但学生从对气动知识的一无所知到能设计气动回路必须有一个从简到难、从模糊到清晰的学习过程。例如项目1:工件推送装置。一个按钮按下,气缸伸出、回缩往复运行,并且运行速度可控可调;松开按钮气缸回缩到位停止运行。此项目的子任务主要包括:方向控制、速度控制元件选型使用,仿真软件设计和搭建实物回路运行调试。教师可以从一个更简单回路设计开始教学,用一套气源装置、一个手控按钮阀、一个气缸和若干气管搭建一个最简单的回路。实物的搭建为学生提供了真实的动态场景,老师鼓励他们模仿搭建此回路;模仿成功后的实物运动提高了学生的动手意识,进而增强他们探知究竟的心理;之后将此回路所用元器件的图形符号绘制在黑板上,并逐一进行讲解,使学生彻底明白此回路的构成和运行原理;最后通过示范仿真软件的使用,为学生提供自我学习和设计的舞台。简单项目示范性讲解完成后对项目1进行题目分析,主要是运行过程和所用元器件的分析,对未知元器件进行讲解,使学生对项目有个整体的了解,并使学生明确通过本项目的学习、管理、设计和制作可以达到的相关职业能力,让学生做好项目设计和制作的相关准备。作为第一个项目,教师的讲解和示范工作较多,根据项目的不断进行,教师在此步骤中的工作不断弱化,最后变为关键知识点的引导性讲解。

2.决策计划阶段

分析任务、制订计划。在教师的指导下,学生以小组为单位对教师精心设计的任务进行分析,对任务进行分解,通过小组成员的讨论,制订任务完成的详尽计划,此计划作为学生学习情况评价的因素之一。学生要根据小组成员的成熟程度、小组成员的合作技能及学习任务的难度进行合理分组。把不同学习能力、学业水平及具有不同兴趣爱好的学生分到一个组,可以在一定程度上实现优势互补。

3.实施阶段

小组协作、完成任务。小组成员根据制订的计划和分工情况,开展学习。学习过程要有阶段性成果。阶段性成果可以通过网络的形式进行各小组间的经验交流,通过组内交流不断地完善阶段性学习成果,从而促进任务的圆满完成。除了完成任务、学习知识以外,每个组员还要与其他组员更有效地合作。学生根据自己的兴趣、能力,经过小组协商自主选择角色,承担相应的任务。在设置角色任务时,不设固定小组长,每一个角色都是完成任务不同阶段的小组长,这样可以使学生在小组学习中都发挥积极主动的作用,在一定程度上避免任务只有小组中个别成员完成的情况,同时也利于学生综合素质的培养。

4.检查评价阶段

学生最后的学习成果通过电子演示、文稿等多种方式在全班学生面前展示、交流与沟通。根据教师提供的评价量规,通过组内评价、组间评价和教师评价,对学习过程和学习成果进行总结性评价并将完成任务过程中积累的经验进行交流。

四、项目课程考核与评价

作为教学活动的必要组成部分和人才培养的重要环节,服务于课程建设和人才培养目标的课程考核必须充分体现其有效的鉴定、教学和调试作用。[2]评价既要注意对技能和成果进行评价,也要对学生的态度和方法进行评价。

1.过程评价与结果评价相结合

改变了“一卷定乾坤”的单一考核方式,对学生的考评方法实行多样化和过程化。[3]项目课程的实施不仅注重学生最终学习的结果,要关注学生的学习过程,更要关注他们在学习活动中所表现出来的情感与态度。在项目教学的过程中激发学生的学习兴趣,使学生在学习中由被动变主动,培养学生的研发创新能力以及自已查阅资料能力,锻炼了学生的反思习惯与问题解决能力。过程评价的运用就保证了最终教学目标的完成。只有过程评价与结果评价两者相结合,才能保证项目课程教学的质量和学生的学习水平,确保最终教学目标的达成。

2.教师评价与小组评价、个体评价三者相结合

在项目开展过程中小组成员相互合作完成项目活动,项目完成后教师要详细地对每一个小组的成果进行综合性的评价,同时结合各个小组之间的互评,作为项目成果的最终评定。小组互相评价的运用,有助于激发班级各小组之间的竞争意识,促进小组成员间互动关系的形成,培养学生的团队合作精神以及集体荣誉感;在对小组评价的同时,教师对学生个体也要进行评价,关注每个学生的成长,将学生在小组中的表现作为其个人评价的重要组成部分;将学生的小组评价与个人评价联系起来,既关注小组活动的开展,又照顾学生的个体差异。

3.理论与实践一体化评价

项目课程将理论学习与实践学习有机紧密地结合起来,实现理论与实践的一体化以及理论教学与实践教学的一体化;而在评价中也应该将应知和应会结合起来评价,评价应该突出两者间的相关性。理论与实践一体化评价打破传统将考试作为唯一评价手段的垄断,采用评价主体多元化的方式,及从学生自己、小组成员及教师等不同角度来评价学生的学习效果。在每一个项目学习结束后进行一次考核,其中应知内容采用卷面考试,应会技能通过过程考核,学期结束再进行最终的考核。

五、教学效果分析与总结

项目课程教学模式的改革,将切实有效地把机电专业学生的气动系统技能提升到一定高度,以项目案例为教学的主要载体,融知识、技能、素质的培养于一体,锻炼和提高他们综合运用专业知识解决实际问题的职业能力,使学生更好地适应企业技术岗位的需求。这次尝试性的教学改革,不但开拓了学生思路,拓展了学生视野,而且驾驭了学生企业实习的桥梁,为他们真正成为具有高技能和高素养的优秀毕业生奠定基础。

参考文献:

[1]邬玉晶.项目教学法在机电一体化技术专业中的应用[J].大众科技,2011,(1):138,144.

[2]潘懋元.高等学校教学原理与方法[M].北京:人民教育出版社,2003.

气动技术范文第9篇

关键词:项目教学;液压与气动技术;情景;实施

高职教育的培养目标和任务是适应生产、建设、管理、服务第一线需要的德、智、体、美等全面发展的高等技术应用型专门人才。《液压与气动技术》是我院数控技术专业一门重要的专业技术课,具有实践性较强、与生产实际联系紧密的特点。主要任务是培养学生分析、设计液压与气动基本回路,安装、调试、使用、维护液压与气动系统及诊断和排除液压与气动系统故障三项能力。传统职业教育教学的“教师讲,学生听”的教学形式很难实现这一目标和任务,无法实现对学生职业能力的培养,因而严重地影响了人才的培养质量,改革传统职业教育模式势在必行。

项目教学法的涵义

项目教学法是从教学生“学会学习”目标出发,使教学从注重“教法”转到注重“学法”,将学生的学习与学生发展密切结合起来。以学习任务为载体,以目标为引导,以实践为主线,以能力为核心;融知识学习、技能训练、能力提高于一体的教学模式。

在项目教学过程中,教师是活动的引导者,教学的主持人。通过创造某种特定的环境或情境,让学生在教师所设计的学习环境中进行学习,强调学生学习动机的激发和学习兴趣的培养,这种情境是建立在让学生熟悉周围的环境的基础上,对所学的内容感到好奇、感到惊讶继而能对此提出问题。以学生为中心的教学组织形式,让学生以团队的形式进行学习,引导学生自主学习和探索;强调在团队学习中发挥每个学生的主体作用。

项目教学在《液压与气动技术》课程中的实施

教师选择的课题(项目)应该结合专业的培养目标,比如说数控技术专业的学生应该选择数控加工设备或者加工流程作为课题(项目),在选择的时候还应根据本次课题的学习目的进行筛选,在教学初期可以选择加工设备或者加工流程的部分功能作为本次的课题(项目),随着教学过程的深入,可以选择一些综合性的加工设备或者流程作为课题。下面通过《定位、加紧控制系统设计》来说明项目教学法如何在《液压与气动技术》课程中应用(参见表1)。

课题引入结合专业和工程实际提出机械加工过程中需要加工工件进行自动定位并夹紧,教师可以提前把工作过程做成动画并在课题中进行演示,以便学生能够清晰地了解动作过程。教师把课题要求告知学生;学生根据提出的问题进行思考。

目标定义教师针对提出的问题设置目标,说明本次课程要求学生达到的目标,并根据课题内容提问学生,了解学生对一些基本知识点的掌握情况。学生要通过课题讲解了解实现定位、夹紧动作所要达到的目标要求,查阅相关资料。

信息阶段教师根据提问情况对于学生不了解的知识点和安全操作规范等内容进行讲解,讲解结束后,教师对班级学生进行分组,一般3人为一组(具体根据实训条件及课题的复杂情况而定),采用自愿的原则,但是教师还应注意到每组学生实力情况,可以视具体情况进行微调。在每组成员中选拔一名作为组长,全面负责组织、协调工作,以保证课堂秩序的顺利进行。学生要对必要的知识点进行梳理、讨论,对不明白的知识点进行提问。

规划阶段准备实验实训器材,该阶段教师应准备足够多的器材。学生可能会形成多种设计方案,为了避免在后面执行阶段遇到学生采用其他器材而教师没有准备该器材的情况,教师应准备足够多的器材;如果由于器材原因而最终使学生更改设计方案,也就违背了项目教学的目的。另外,教师还要把时间分配情况告诉每组成员,以免课题挪用时间过长。学生根据课题要求,讨论并形成设计方案,根据设计选择所需元器件,制定安全操作流程。

执行阶段教师应该起到现场巡视和指导作用。学生根据自己组的规划进行气路连接及检测、电路的连接及检测,连接过程中,要求记录数据。安装完毕后,应该在指导教师的现场指导下完成试验,同时注意安全规范的应用。

检查阶段学生根据题目要求进行项目检测并详细记录过程,对运行状态进行分析,与目标进行比较,如果与目标要求不一致,学生要进行修改,达到目标要求后请指导教师验收。教师在该过程中要详细记录每组试验结果及工艺情况,以便对学生的考核有一个比较详细的参考。

评价阶段最后要求小组成员对自己设计方案和设计成果进行展示和演示。由学生自我评价、相互评价及教师评价结合,这样就拓宽了学生的思路,同时也是对学生个人在项目活动实施过程中的参与程度、所起作用、合作能力及团队精神等多个方面进行综合评价,可提高学生学习的积极性和主动性。

项目教学实施要求

教师职业能力的提高因为项目教学是以典型的职业工作任务来组织教学内容的,因此教师要具有职业能力,首先要了解企业课题的要求以及设备的工作过程,才能从整体联系的角度选择一些与专业相关且具有典型意义的职业工作任务作为教学项目。也就是说,理论知识和实践知识应通过典型的职业工作任务有机地结合起来。如果教师只具有专业理论知识,而不熟悉职业实践就很难胜任教学工作。其次教师应该具有将课题分解成案例、形成具体任务的能力,需要对每个模块下的具体任务、知识点和能力点进行详细的分解,并对知识点所属章节的内容做详细分析,以便进行关联知识和扩展知识的教学。

教师教学风格的转变教师要转变角色,要以主持人或引导人的身份引导学生学习,在教学中控制教学过程,而不要控制教学内容,要当好助手;教师要使用轻松愉快的、充满民主的教学风格进行教学,要不断地鼓励学生,使他们对学习充满信心并有能力去完成学习任务;要培养学生独立工作的能力;关注学生的优点,少讲不足,要充许学生犯错误。

教师教学模式的转变要严格遵守计划、任务的安排;教师要备好课,要有更多的预想;教学中要更多地使用卡片、张贴板和多媒体教学设备使学生的学习直观易懂,轻松高效。可以利用多媒体进行一些有关课题相关信息的展示,例如通过多媒体动画演示传递给学生本次课程所要了解的课题或者设备的动作原理,这样就比较直观地使学生了解了设备的工作原理;通过卡片的形式,让学生提出自己设计课题的初步思路或者提出与课题相关的问题,以便学习过程中能够集中讨论和分析;通过张贴板可以对自己设计方案和设计成果进行展示和演示。

通过师生相互交流,积极互动,共同参与,共同创造,项目教学法在教学中将理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘了学生的自学能力、创新能力和创业精神,培养了学生团队合作的精神和职业道德,全面培养了学生分析问题和解决问题的综合能力。这种教学方法使课堂教学的质量和效率得到了更大幅度的提高。总之,实施项目教学法,推动了教学革新,改变了传统教学模式,为学生提供了更加有效的学习环境。随着社会的发展,职业教育培养出来的人才将更能适应社会发展的需要。

参考文献:

[1]华金授.探讨项目教学法在《电基本技能》教学中的应用[j].广东科技,2009,(6):214.

[2]吴玉娟,巫恒兵.项目教学法在数控编程中的应用[j].广西轻工业,2009,(6):6.

[3]黄靖龙,罗先进,曾设华.项目教学法在高职专业课程教学中的应用[j].淮北职业技术学院学报,2007,4(11):29-33.

[4]周璇,王志明.项目教学法在高职教学中的应用[j].金华职业技术学院学报,2009,(6).

[5]蔡明剑.项目教学法对教师工作的要求[j].天津职业院校联合学报,2010,7(12).

[6]陈小东.项目教学法的尝试和思考[j].成长之路,2007,(29).

气动技术范文第10篇

关键词:工业自动化气缸工程应用

中图分类号:TH138 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)10-0195-01

1、前言

工业自动化是一家企业上至领导层下至普通员工多非常重视和关心的问题,随着改革开放的深入以及和国外领先企业的不断交流往来,人们发现国内企业的工业自动化程度与国外同行相比差距明显。

在整个汽车仪表生产装配过程中,对工作环境、工艺要求都非常高,近年来市场的激烈竞争、劳动力成本的不断上升使一家有竞争力的企业工业自动化程度的高低与否显得尤为重要。而气动技术——这个以洁净低压空气为动力源的技术在现代工业自动化领域起到了举足轻重的作用。

2、气动控制

借助不断发展的电子信息技术和光电技术,气压传动控制部分日趋成熟和完善。从纵深上讲,可以涵盖从最底层的自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等到自动回路调节器、自动控制单元。从应用性质上讲,自动控制系统可以分成以流程过程控制为主的过程控制系统(如微机)和以运动和传动控制为主的运动控制系统(如逻辑控制器PLC)。

3、气动执行元件

气动执行元件是将气体动能转换成机械能以实现往复运动或回转运动的执行元件。主要是由气缸和气动马达两种方式。一般将实现直线往复运动的气动执行元件称为气缸,其在基本结构上分为单作用式和双作用式两种。将实现回转运动的称为气动马达,其主要分为摆动式和回转式两类,前者实现有限回转运动,后者实现连续回转运动。

4、应用

通过与企业合作自主开发的汽车仪表指针压装机,在控制部分运用了以运动和传动控制为主的运动控制系统——PLC和一系列光电感应器、力传递传感器等。在执行元件方面,由于仪表上的步进电机出轴及细,指针装压时要求气缸输出的力刚性大且慢而平稳,经过技术分析,我们采用了一种叫气液联动气缸,取得了很好的效果,满足了工艺耍求,下面对气液联动气缸进行简单阐述。图1为气液联动气缸结构简图。

如图1所示:它主要由油缸A(以下简称A)、气缸B(以下简称B)和气液转换缸C(以下简称C)组成。为了减少对产品的冲击,在B装置中增加了特定的缓冲机构,在中盖D(以下简称D)和A、B、C三个装置连接机构中,在其内部根据结构不同分别增加了防气体和液体串通的精密防油槽,防油槽内采用特定的耐磨性较好的含氟聚氨酯密封圈。在工作时通过G4孔给A供压缩空气,而A中的液压油通过D进入缸C,再推动C内的活塞快速进给,当活塞杆A接近产品时,通过控制方向的电磁阀实现换向,换向后,再通过气孔G1给B提供一定压力的气体,利用气体推动活塞A1向左运动,再通过活塞杆B把压力F1传递给D中的液压油,通过液压推动活塞杆A前进,输出压力为F3实现增压,完成工作任务。(如图1图2)

如图2所示:由于推动气缸活塞杆的工作介质是油液(油液压缩率可忽略不计),最终传递刭连接板上的力刚性好,并在图示弹簧机构反向力的作用下,使得安装在力传感器上的可调节压头得到慢且均匀的运动速度,满足了指针压装的工艺的特殊要求。

5、结语

气动自动化控制技术主要是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质,通过电气控制,利用气缸或气动马达装置实现机械位移,从而改变位置状态,按预定的工艺要求,实现顺序或条件控制,从而满足特定的控制要求,实现工业过程控制的位置移动控制。由于气动元件装置结构简单、轻便、安装维护容易。工作介质是空气,可远程供给,不会产生二次环境污染,实现过程简便,是种低成本的自动化控制技术。同时由于其控制的核心部件是电磁阀,电磁阀具有极高的使用寿命,这也为气动自动化控制技术的实现提供了可靠的控制单元,完成可实现在特定环境下的使用,这也进一步拓展了气动自动控制技术的使用范围和行业。可在要求具有防火、防爆、耐潮的能力的行业内大量推广应用,既可解决行业人力负担,也可大大提高特定行业的工作效率。

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