关于FluidSIM 仿真软件在液压传动教学中的应用探索

王星 宁夏工商职业技术学院机械工程系

作为三大传动之一的液压传动在生产实践中应用越来越广泛，将FluidSIM 教学仿真软件穿插在《液压与气压传动》教学单元中，将更能形象的理解所学内容，特别是对课程液压原理图的理解和设计起到关键的作用。现就将FluidSIM 教学仿真软件在《液压与气压传动》教学单元的实际应用的探索结果加以阐述。

1 FluidSIM 仿真软件在《液压与气压传动》教学中的应用内容

《液压与气压传动》重点和难点是如何看懂复杂的液压（气压）原理图和如何设计液压（气压）系统原理图，而FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件恰好迎合了这门课的需要。通过仿真现有复杂的液压(气压)原理图，学生很快就能理解原理图的动作原理，进而明白液压（气压）标准图符的含义和原理；通过仿真软件，学生会根据老的要求设计液压（气压）原理图，并不断的修改、仿真，以达到要求的动作功能。

2 FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件在原理图的理解仿真应用

液压（气压）原理图的理解对于《液压与气压传动》这门课非常重要，而且这也是一项职业能力，也会对设计液压（气压）系统有至关重要的影响。如图1 所示，FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件能够很好的解决这一教学难题。一般情况下，液压（气压）原理图的理解仿真分为四步。

2.1 画出原理图

利用FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件CAD 功能画出原理图。CAD 功能是专门针对流体而特殊设计的，符合DIN 电气-液压(气压)回路图绘制标准。分为从元件库中提出所需要的液压元件和连接管线两个步骤。

2.2 画出电气控制回路

利用FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件的电气仿真功能就能控制液压回路。画法类似于画原理图，即分为从元件库中提出所需要的电气元件和连接电路两个步骤。如图1 举例所示。

2.3 仿真调试

2.3.1 给各元件加上字母标签，规则类似于电气控制原理图，即相同元件的不同部分用相同的字母表示。例如液压原理图中的电磁换向阀用1YA 表示，对应的在电气控制回路中电磁换向阀的电磁铁也用1YA 表示。

2.3.2 若有行程限制，用元件库中的标尺画出，用字母S1、S2、S3……来标注，并设定行程值。

2.3.3 仿真

利用FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件仿真功能进行仿真调试

3 FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件在设计原理图上的仿真应用

在对液压（气动）原理图仿真理解的基础之上，我们要求学生能够根据老师设定的条件设计液压（气动）原理图。

以某一教学内容为例说明设计液压（气压）原理图的步骤：

设计题：有两个液压缸带动两个物体运动，物体1 先运动，运动一定距离后停止运动，同时物体2 开始以一定的速度运动；物体2 运动一定距离后退回到运动起点，同时物体1 退回到运动原点。试设计一单循环液压原理图，并设计电气控制图进行控制仿真。

设计原理图的步骤如下：

3.1 理清液压（气压）设计条件，搞清有几个动作

根据设计要求，显然整个液压运动过程分为四步，即物体1 前进——物体2 前进——物体2 退回——物体1 退回。

3.2 分析每个动作所需要的基本回路

从题目看，一共有两个液压缸，要控制液压缸的伸出与缩回，所以每个液压缸都换向回路。其中一个液压缸需要速度控制，所以需要速度控制回路。还有一个控制系统压力的压力控制回路。为了防止液压缸活塞运动前冲要在重要回路上加一个背压回路。所以我们需要五个基本路：两个换向回路、速度控制回路、压力控制回路和背压回路。

4 设计电气控制图

FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件设计简单电气控制图的基本原则是一个自锁回路控制一个电磁阀上的电磁铁。按照这一原则，再结合电气控制知识不断的调试我们便可设计出完整的仿真图

设计电气控制图的过程也就是调试液压系统图的过程，动作过程符合要求即设计完成。

5 结束语

经过几年的实践，FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件已经《液压与气压传动》成为一个有效的工具。充分挖掘FluidSIM 液压（气压）教学仿真软件的潜力，使它发挥更大的作用，这将使《液压与气压传动》的教学更加形象和生动，也会使老师的教学方法更加多样和有效。