FluidSIM軟件在液壓與氣動(dòng)教學(xué)中的應(yīng)用

向玉春

摘要：FluidSIM液壓仿真軟件功能強(qiáng)大，具有專業(yè)的繪圖功能，系統(tǒng)的仿真功能，綜合的演示功能和可設(shè)計(jì)和液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)相配套的電氣回路等特點(diǎn)，在液壓與氣動(dòng)技術(shù)的教學(xué)起到了非常好的作用。

關(guān)鍵詞：FluidSIM;液壓與氣動(dòng)技術(shù);教學(xué)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）10-0061-02

液壓與氣動(dòng)技術(shù)這門課是機(jī)械與機(jī)電類專業(yè)學(xué)生非常重要的專業(yè)課必修課。但在長(zhǎng)期的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)液壓知識(shí)的學(xué)習(xí)還存在較大的困難。主要原因在于液壓元件內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，液壓系統(tǒng)圖工作過(guò)程抽象難以想象，傳統(tǒng)的圖文和設(shè)備教學(xué)無(wú)法滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。為此，研究FluidSIM在液壓氣動(dòng)教學(xué)中的應(yīng)用非常有價(jià)值。

1 FluidSIM仿真軟件的功能介紹

FluidSIM軟件是費(fèi)斯托教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)中氣動(dòng)、液壓技術(shù)的教學(xué)軟件。通過(guò)該軟件，用戶可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行氣動(dòng)、電氣氣動(dòng)、液壓、電氣液壓知識(shí)的學(xué)習(xí)以及回路的設(shè)計(jì)、測(cè)試和模擬。該軟件具有強(qiáng)大的仿真功能可以實(shí)時(shí)顯示實(shí)際控制回路的動(dòng)作。

2 FluidSIM軟件的應(yīng)用

2.1 專業(yè)的繪圖功能

FluidSIM軟件圖庫(kù)中有很多種液壓、氣動(dòng)和電氣元件，并且FluidSIM 軟件中，操作按鈕、滾動(dòng)條和菜單欄與大多數(shù)Microsoft Windows 應(yīng)用軟件相類似，操作簡(jiǎn)單學(xué)生容易上手，不會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，學(xué)生積極性較高。只需要從元件庫(kù)中“拖動(dòng)”每個(gè)元件，并將其放到繪圖區(qū)域中的期望位置上，然后設(shè)置換向閥的參數(shù)如驅(qū)動(dòng)方式，最后拖動(dòng)鼠標(biāo)進(jìn)行元件連接。FluidSIM軟件具有查錯(cuò)的作用，例如FluidSIM 軟件在兩個(gè)選定的氣接口之間自動(dòng)繪制氣管路，當(dāng)在兩個(gè)氣接口之間不能繪制氣管路時(shí)，鼠標(biāo)指針形狀變?yōu)榻狗?hào)，這樣所繪制的回路圖較為準(zhǔn)確。如圖1所示，單擊按鈕或在“文件”菜單下，執(zhí)行“新鍵”命令，新建空白繪圖區(qū)域，以打開(kāi)一個(gè)新窗口，并將所用液壓元件“放置”在繪圖區(qū)域上，同時(shí)設(shè)置液壓控制閥的結(jié)構(gòu)等信息，就可以新建液壓回路圖文件。

2.2 系統(tǒng)的仿真功能

將圖1所示的液壓元件利用 “油管”連接起來(lái)，軟件會(huì)自動(dòng)布置線路。在工具欄中單擊按鈕或在“執(zhí)行”菜單下，執(zhí)行“啟動(dòng)”命令，或按下功能鍵 F9。進(jìn)行液壓回路的仿真運(yùn)行，以檢查液壓回路是否正確。如圖2所示，為正確的液壓回路仿真運(yùn)行圖。然后我們?cè)賹?duì)電氣回路進(jìn)行仿真。電氣元件的使用與液壓元件的使用方法相同，但需要了解電氣元件的符號(hào)。軟件中的符號(hào)與電氣課程的符號(hào)基本一致，連接方式與氣動(dòng)和液壓元件的連接方式一致。在繪圖區(qū)域布置電氣元件與液壓元件，并進(jìn)行仿真運(yùn)行，如圖3所示。

2.3 綜合演示功能

FluidSIM軟件具有多種液壓、氣動(dòng)和電氣元件的詳細(xì)介紹，包括各元件的圖形符號(hào)、照片、各種視圖、動(dòng)畫演示等，并且有視頻影片供學(xué)生預(yù)習(xí)，F(xiàn)luidSIM軟件的綜合演示功能可以使學(xué)生更形象的了解每一種元件的原理結(jié)構(gòu)和作用，為設(shè)計(jì)和仿真液壓與氣動(dòng)回路圖打下基礎(chǔ)。

3 FluidSIM在液壓與氣動(dòng)中的教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)用

（1）學(xué)生利用FluidSIM軟件進(jìn)行回路設(shè)計(jì)仿真的過(guò)程中，更能了解各個(gè)元件的原理以及工作過(guò)程。電氣回路的設(shè)計(jì)與仿真，學(xué)生進(jìn)一步理解液壓氣壓傳動(dòng)與電氣控制的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)FluidSIM軟件可以自己設(shè)計(jì)回路，并發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，對(duì)學(xué)生以后學(xué)習(xí)液壓氣動(dòng)知識(shí)起到很好作用。

（2）在接液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)回路前，利用FluidSIM軟件先進(jìn)行仿真模擬，增加實(shí)驗(yàn)成功率，也利用學(xué)生對(duì)實(shí)物進(jìn)行連接的正確性。

（3）將該軟件引入液壓系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)中，一方面輔助學(xué)生的課程設(shè)計(jì);另一方面讓學(xué)生了解和掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用知識(shí)和技能。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)FluidSIM軟件的仿真模擬，使學(xué)生掌握液壓與氣動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握各種液壓，氣動(dòng)元件工作原理、特點(diǎn)應(yīng)用方法。熟悉各基本回路的功用與組成，使學(xué)生最終能達(dá)到設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)和分析較為復(fù)雜系統(tǒng)的要求，獲得了較好的效果。