融汇结构差异贯通液压元件与回路的比对式教学

陈光伟，张东煜

（东北林业大学，黑龙江哈尔滨150040）

融汇结构差异贯通液压元件与回路的比对式教学

陈光伟，张东煜

（东北林业大学，黑龙江哈尔滨150040）

本文在总结液压传动课程特点的基础上，以强化学生对课程知识的理解为目标，举例说明了比对式教学法在液压元件和液压回路教学中的应用。因各类液压元件和回路通常具有较明显的结构差异，适宜采用比对式教学法讲解其工作原理与功能，且运用得当可以取得较好的教学效果。

液压传动；比对式教学；结构差异

1.液压传动知识的特点

液压传动技术的基本原理是液体静压传递原理，液压系统就是通过对传动介质（通常是液压油）的压力、流量和方向进行控制来实现力和能量的传递与转换的［1］。

液压传动知识与机械传动知识的主要区别在于其基本上自成体系。学生在初期学习液压传动课程时，由于缺乏对液压传动技术及其应用的感性认识，往往感到困惑，难以理解诸如“压力取决于负载，速度取决于流量”等液压系统的基本常识。

此外，液压传动课程的知识点都是“单元”模式的，以液压元件和回路的结构、工作原理及功能为主，知识点内容相互独立、缺乏衔接［2］。学生在学习过程中，对液压传动系统的整体构成及其功能的认知直至接近课程结束时才能建立起来，这就要求教师在授课中注意引导学生了解液压传动知识框架的层次及整体构成模式，而学生也必须深入理解液压元件、回路的结构与其工作原理、功能之间的紧密关系。

2.比对式教学方法的应用

经过对液压传动知识结构的梳理，总结认为在液压元件与回路的教学中，结合它们在结构、组成上的差异，进行比对式教学有助于提高教学效率，更易于学生理解、掌握相关知识，而且可以适应对学生专业技能培养的要求。

2.1 比对式教学法在液压元件教学中的应用

对各种液压元件的讲解在液压传动课程中占很大比重，其目的在于使学生掌握液压元件的工作原理及应用，从而掌握各类液压回路的功能及液压系统的设计方法。

液压元件中，压力控制阀（包括溢流阀、减压阀和顺序阀）的工作原理是学生较难理解、并容易混淆的难点内容。采用比对式教学法讲解这部分内容时，可以打破教材编写顺序，分别以直动式和先导式溢流阀为对比基准，分两个阶段讲解三种压力控制阀的工作原理。

首先，以结构简图形式讲解直动式溢流阀的结构、工作原理及功能，再将直动式减压阀和顺序阀的结构简图与溢流阀进行结构差异比对（三种阀的结构差异见图1中圈示），讲解后两种阀的工作原理与功能。然后，再讲解先导式溢流阀的结构和工作原理，并比对讲解先导式减压阀和顺序阀的结构和工作原理。由于之前学生已经了解了三种直动式压力控制阀的结构和工作原理，讲解先导式压力控制阀时，只要讲清先导阀压力调节原理，学生就可以比较容易地掌握先导式溢流阀、减压阀和顺序阀的工作原理。

讲解完三种压力控制阀的结构与工作原理后，可以将液压基本回路中多级调压回路、减压回路和顺序阀控制顺序动作回路提前进行比对讲解，让学生了解溢流阀、减压阀和顺序阀在液压系统中的具体应用，并使得三种压力控制阀的工作原理、功能和应用能够相互印证，加深学生对压力控制阀的功能和应用理解。

图1 直动式溢流阀、减压阀、顺序阀的结构简图

2.2 比对式教学法在液压回路教学中的应用

液压基本回路是液压传动课程中最重要的章节之一，熟悉、掌握液压基本回路的组成、工作原理与应用是分析、设计和使用液压系统的基础［3］。液压基本回路中，同一功能的回路往往可以采用不同的液压元件来构成，但一定有一个核心元件与回路功能密切相关，这就为比对式讲解回路工作原理建立了基础。

以图2所示采用同步缸和同步马达的同步回路为例，讲解中容易指明要使两个液压缸实现同步运动，在各液压缸结构尺寸相同的前提下，回路中两种配流元件（即核心元件，指同步缸和同步马达）的作用是最重要的，其配流精度基本决定了液压缸的同步运动精度。

图2 采用同步缸和同步马达的同步回路

液压基本回路教学中，几乎每一种功能的回路都可以采用比对式教学法进行讲解，而且经过比对后还容易引出回路的应用特征。例如上述同步缸同步回路中，由于同步缸尺寸不宜过大，故较适用于小容量系统，同步马达同步回路因多采用容积效率高的柱塞马达，故系统制造成本较高。

3.结语

比对式教学法的主要特征是相比对的双方差异明显，因而所要讲述的内容具有明确、直观的特点，易于被学生所接受和掌握。就液压传动课程来说，各类液压元件或回路因功能的不同通常具有明显的结构差异，比较适宜采用比对式教学法，而且运用得当往往会取得事半功倍的效果。

［1］左建民.液压与气压传动（第4版）［M］.北京：机械工业出版社，2010.7.

［2］刘淑莲等.基于能力培养的液压传动课程教学改革探索［J］.浙江科技学院学报,2013，25（6）：468-471.

［3］许福玲.液压与气压传动（第3版）［M］.北京:机械工业出版社，2011.7.

编辑∕高伟

陈光伟（1973－），东北林业大学副教授，博士，主要从事人造板机械相关教学与科研工作。

东北林业大学重点课程建设项目（液压与气压传动）