液压原理基本知识范例(3篇)

液压原理基本知识范文篇1

关键词：液压与气压传动；实践教学；能力；动手；评价手段

一、引言

近年来，随着课程体系的改革和深化，作为机械类专业主干技术课程的《液压与气压传动》的教学内容在不断的更新和增加，课时却保持不变，同时教学目标和教学要求也不断的提高，如何提高学生学习的自主性和能动性，如何在更短的时间内让学生掌握更多的课程内容，成了广大高职院校本课程教师关注的焦点和教学方法研究的主要目的。本人结合《液压与气压传动》课程的教学实践，我们对如何提高《液压与气压传动》课程的教学效果进行了研究。

二、调整教学内容，以实用为主、够用为度

很多教师会认为，讲的内容越多，学生掌握得就越多、越好。但往往事与愿违，究其原因主要有二点：其一、职校生普遍基础较差，接受能力有限。其二、学时有限，而教材安排的内容较多。因此为了保证学生有一定的理论基础和动手能力，必须对教材内容进行科学的调整《液压与气压传动》教材分为2个模块，一个是液压模块，一个是气压传动。首先，对于教材中较难掌握的理论推导和相关计算可以大胆地进行必要的删减；其次，因为液压传动与气压传动工作原理很相似，并且教学顺序也一样，即基本理论、元件介绍、基本回路、应用举例、故障分析及排除，因此我们完全可以重点讲一个模块，另一个模块可以在教师的指导下以学生自学为主。这样既省下了大量的时间用于做实验，又锻炼了学生的自学能力。

三、针对专业特征和学生的特点，精选教学内容，重难点突出

目前，很多院校的机械类专业都将液压与气动技术课程列为一门重要的专业必修课程，也都取得了一定效果。这就要求每个任课教师必须精心准备教学内容，根据当今的科技动态和生产实际，及时对的教学内容加以补充，扩大学生的知识视野，缩小理论和实际的差距。如在绪论时介绍液压与气压传动技术的最新发展，重点强调技术功能及其在各类机械中的广泛应用，要考虑到专业的特点，在内容选择上要有所侧重。基于“针对性、实用性、先进性”原则，我们把液压与气压传动的基本概念、流体力学基础、液压动力元件、液压执行元件、液压控制阀、液压（气压）基本回路、典型传动系统的分析方法和步骤等内容列为课程重点。根据以往教学经验，把液体的粘性和粘度、液体静力学方程和特点、流体动力学三大方程、小孔和缝隙流量、容积式液压泵的工作原理和选用、液压马达工作原理、方向控制阀符号含义、先导式溢流阀的工作原理及压力控制阀的区别、调速阀采用原因和工作原理、新型液压控制阀的类型和应用、速度控制回路特性、典型传动系统的分析步骤等作为课程难点。突出重点，解决难点。

四、加强实践教学环节，注重学生的实践过程

创新意识素质的培养，实践教学是促使学生深化理论、培养能力不可缺少的重要环节，通过实践可以把理论、设想等直接、具体、生动地展现出来，加深学生的记忆。教学实验是实践性教学的一个重要环节，精心设计和完善实验教学十分重要。应尽量减少演示性、验证性实验，增加设计性、综合性和创新性实验，使每个参加实验的学生亲自设计、操作、调试、运行，充分体验实验的快乐；使学生通过实验教学掌握了基本实验方法，加强了技能的训练，并培养他们求实创新的学风、严谨的科学态度和分析问题、解决问题的能力。在以往的实验教学中，演示性、验证性实验比较多，如“液压泵性能实验”，在实验指导书中对实验的操作步骤写得非常详细。学生只需要按步骤操作就可以完成实验，根本谈不上能力的培养。所以我们完全可以大胆地减少这些实验。在减少演示性、验证性实验的同时，可以增加一些设计性、综合性和创新性实验。如“液压回路的性能实验”，学生可以在液压实验台上利用各种液压原件连接组成十多种回路。教师可以只提出实验内容，实验要求，不对回路种类作限制，由学生自己根据所学的液压理论知识，自己选择回路、拟定实验方案、实验步骤，并独立完成。

五、改革现有的课堂教学方法，有针对性进行教学

（1）理论课教学注意“启发式”，杜绝“填鸭”式。我们的做法是：注意充分与学生进行交流：学生跟着老师的思路走（循序渐进，接受知识），老师跟着学生的表情走（察言观色，掌握学生听懂/接受的程度）。鉴于学生基础差，参差不齐的特点，特别注意与先修课的衔接，讲述由浅入深，简明透彻，概念清楚，重点突出。①着重基本概念、基本原理阐述，减少不必要的数学推导和计算。淡化难点，重在结论的理解和应用；②充分利用现代化教学手段，图文并茂，知识点、难点讲述形象生动清楚，引人入胜，激发学生学习兴趣，提高教学效果；③课堂教学、课后练习、实验教学有机结合，互为补充。对带有普遍性的难题及时设立适当的习题课予以讲解，不积累问题。

（2）以应用为目的，以必需、够用为度，以讲清概念、强化应用为教学重点，适当考虑培养学生具有一定的可持续发展能力。在课堂理论教学中，采用“一看（观看影片或动画）、二讲（讲解）、三用（应用举例）、四总（总结）”的教学方法。如讲解压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀、比例阀等内容时，先通过观看动画，这些动画很生动形象地将阀的动作过程演示出来，突破了教学过程的难点，使学生直观了解各个元件的动作过程及顺序，然后通过幻灯片讲解这些阀的结构、工作原理，再列举这些元件的应用场合和选用原则，最后让学生总结各种元件的结构特点以及异同之处，这样就能使学生牢固掌握液压（气动）元件。

实行灵活多样的教学方法，在教学过程中，我们实施“启发式”和“参与式”教学等灵活先进的教学方法，将“个别提问、自学讨论、学生讲授”等三种方法并用，为学生开发智力，锻炼才能提供机会。将讲述和录像相结合，讲述和投影片相结合，因材施教，提高学生的思维水平，激发学生的潜能。教学方法的创新和考试方法的改革，促进了学生素质的全面提高。

六、改变现有的考核模式，体现学生的真才实学

传统职业教育的考核模式重“理论考试”而轻“实际能力的考核”，这是因为职业教育的评估模式一般来自普通教育的评估模式，因而很难适用于“职业能力”的评定。知识和技能的最佳习得途径是实践，并且最终要体现在实际应用的情境中。知识和理解力的内在构造也只能从可观察的行为中推断出来。因此，对职业能力进行评估，就必须采取可观察的方法收集证据，进而推论出学生的能力水平。在评估方法上，能力本位的考核模式应该是采用“理论加操作”的考核模式，理论考试和平时实验操作各占一定的比例，这样学生就不会单方面追求理论知识而忽视了动手能力或单方面追求动手能力而忽视了理论知识，从而取得了知识和能力的双赢。

参考文献：

液压原理基本知识范文

关键词：液压传动；创新精神；工程实际

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）11-0096-02

液压传动技术是融合了流体力学、机械设计、机械原理、电工电子和自动控制等多方面知识的综合性课程。由于液压传动具有机械传动和电力拖动所不可替代的许多特性，目前液压传动技术广泛应用于工程机械、数控加工中心、自动化生产线等工业生产的各个领域，是工业应用最为广泛的基础技术之一。为了实现从制造业大国向制造业强国的转变，大力发展液压传动技术以提升我国工业发展水平，已经成为全社会的共识。目前，液压传动技术在各个领域的广泛应用使得相关技术人才的需求急剧增加，开设“液压传动”这门课程业已成为社会发展对机械学科的迫切需求。同时，“液压传动”课程具有综合性和工程性高的特点，通过这门课程的学习，有助于学生将机械工程领域理论与实践相结合，提高学生创新精神和工程实践能力。[1]

“液压传动”课程作为一门机械学科的专业基础课程，在河南科技大学本科生教学中已有几十年的开设历史。然而，由于过去主要采取灌输式教学方法，教学效果并不理想。另外，过去的教学内容以理论教学为主，与工程实际结合不紧密，特别是对于代表着液压传动技术发展趋势和发展方向新型液压元件和装置介绍较少，授课内容落后于液压传动技术的快速发展，对学生的创新精神和工程实践能力的培养和教育不足。这种情况显然不能满足新时期国家对液压技术人才培养的要求，必须对“液压传动”课程的教学进行改革。本文从教学内容、教学方法和考核方法三个方面对河南科技大学（以下简称“我校”）“液压传动”课程的改革方案和实践做一介绍，意在相互交流，共同提高。

一、课程内容改革

根据我校属于教学研究型地方院校的定位和培养工业应用型人才的培养目标，笔者制订的“液压传动”课程的教学目标是：使学生掌握液压传动的基础理论知识，培养学生综合运用所学基础理论解决液压系统实际工程问题的能力。根据这一教学目标，笔者提出了“淡化理论推导，注重工程应用”的课程内容改革指导思想。“液压传动”课程教学内容可分为三方面：基础理论部分、液压元件部分和液压基本回路和典型系统部分。

作为“液压传动”基础理论的流体力学是液压传动课程学习的难点之一。这部分内容涉及众多液压传动的基本概念和原理性知识，理论性深且内容较抽象，学生理解和掌握较困难。根据我校培养应用型液压技术人才的培养目标，笔者重新设计了这部分教学内容，将教材中液压传动流体力学等理论性较强的内容进行压缩，着重介绍液压系统的组成原理，液压系统中压力、流量、流态、压力损失等基本概念，液压油的性质和选用，以及流体动力学三大基本方程等内容。在讲解过程中，不过多追求理论公式的推导，而将重心放在理论公式如何进行实际应用上，突出“学以致用”。这样既能让学生理解理论的来龙去脉和如何进行工程应用，又避免教学过程中枯燥繁琐公式推导，提高了学生学习的兴趣和效果。[2]

液压元件部分是本课程的主要教学内容之一，这部分内容主要结合机械制图、机械原理等已经学过的知识，重点介绍液压泵、液压缸、液压控制阀的工作原理、结构特点、主要参数。教学中注重联系工程实例介绍液压元件的使用和常见故障的分析，并通过液压元件拆装实验进一步增强学生对液压元件的结构、选型、使用、维护能力的培养。教学中对液压元件设计相关的性能分析、计算等内容进行删减，但简单补充电液比例阀、伺服阀等液压新技术的内容，使学生了解液压技术最新发展趋势和方向，开阔视野，培养兴趣。

液压基本回路和典型系统部分是“液压传动”课程中综合性应用内容，授课的重点是方向控制、压力控制、速度控制三大基本回路的组成、特点和应用，进而以工程中常见的动力滑台、液压磨床等典型液压系统为例，引导学生掌握识读机电设备液压系统图的方法和步骤。通过液压基本回路实验，使学生理论与实践相结合，初步具备分析液压回路的能力，深入理解液压基本回路的构成、使用和调整过程。同时，给学生介绍常见液压设备的使用、常见故障、设备维修方法，培养学生的工程实践能力。对于液压系统设计计算等内容则因应用较少而进行删减。

二、教学方法的改革

1.利用多媒体课件改善教学效果

“液压传动”课程中有大量液压元件的结构、液压回路工作原理要讲解，使用传统的挂图、模型等教具不仅不能直观反映液压元件具体结构的组成关系，也无法形象描述液压系统工作时各元件的动作过程，教师授课中费时费力，而学生感觉内容枯燥不形象，教学效果并不理想。当采用多媒体技术制作课件进行教学后，则能够将课堂教学内容以图形、文字、声音、动画集成的形式生动形象呈现在学生面前，获得较好的教学效果。[3，4]如对复杂的液压元件的结构，学生如果只看二维平面图纸，很难准确理解液压元件的组成和装配关系。当通过solidworks等三维机械设计软件把液压元件描述后，不仅可以明确展示液压元件的各个组成部分的结构，而且可以把各个零件的装配关系直观地反应出来，学生很容易理解和接受。又如对于液压回路的工作过程，通过flash动画演示，可以将液流方向、各元件的动作和状态生动、清楚地展现出来，加深学生的理解和记忆，极大地提高了授课的生动性和学生积极性。多媒体课件也便于学生在课后复习时加深理解授课内容，取得了事倍功半的成效。

2.改进实验教学方式，培养学生工程能力

作为一门实践性很强的专业基础课，“液压传动”课程实验的目的是为了巩固和深化已学的理论知识，增强动手能力，使学生能够合理选择液压元件，掌握液压系统设计的一般方法，具备一定的处理工程实际中液压系统的问题、排除故障的能力。因此，从侧重培养学生理论联系实际、增强工程应用能力角度出发，笔者对实验内容进行了改进，一方面删减了部分理论验证和性能测试的实验，而增加了学生动手操作的液压元件的拆装实验，让学生直接、全面地认识液压阀、液压泵的结构和组成。另一方面，对液压回路及液压系统组装和调试实行开放性实验，教师只提出实验内容和要求，由学生根据对所学的知识自行拟定实验方案，选配液压元件，连接液压回路，自行发现问题和解决问题。通过实验方式的改进，学生激发了学习的兴趣，主动思考和主动参与的意识得到了增强，独立分析问题、解决问题的能力和工程意识得到了提高。

3.丰富教学手段，提高学生学习效果

液压传动中的许多概念比较抽象，学生在学习时常常会感到困难，为了帮助学生准确理解液压传动的理论，在教学过程中适当地采用“类比法、对照法、研讨法”等多种教学方法，可以调动学生的积极性，激发学习兴趣，收到事半功倍的效果。例如采用类比法，将液压系统与学生熟悉的“电工学”基本概念相类比，使得学生将液压系统中抽象枯燥的知识转化成易于理解的内容，提高了学习的兴趣和效率。又如对于溢流阀、减压阀、顺序阀等职能符号相近但功能迥异的液压元件，采用列表对照的方法将各自结构原理、职能符号、性能特点、适用场合对应讲解，不仅便于学生理解、区分，而且重点突出，条理清晰，便于掌握。在学习过程中，对某些容易出错的问题组织学生进行专项讨论，让学生谈谈对所论述问题的见解，提出解决问题的方法和设想等，这种方式不仅能够促使学生勤于思考，敢于提出独立见解，又能培养学生的创新意识和创造能力。

三、优化考核方法

考试是评判学生学习效果和教师教学质量的重要手段，考核办法对学生学习的自觉性有较大影响。为了提高学生主动学习的意识和所学知识的综合运用能力，笔者从理论知识考试、实验能力、学习态度等方面对学生成绩进行综合评定，而不是传统的只进行期末笔试的考核方法。理论知识考试注重考核学生对基础理论和概念的理解，占课程总成绩的70%。实验能力考核以实验报告和实验内容来反映学生对理论知识的掌握程度及综合运用能力，占课程总成绩的20%。学生平时课堂参与状况、作业完成情况以及出勤率反应出来的学习态度占课程总成绩的10%。通过考核方法的优化，既增强了学生学习的主动性，又为提高学生的实践能力创造了有利的条件。

四、结束语

作为我校机械专业的一门专业基础课程，“液压传动”在培养学生专业知识的综合应用能力、动手能力和创新能力中占有重要地位。本文根据我校的办学定位和人才培养目标，就“液压传动”课程在教学内容、教学方法和考核方法三个方面提出了一些教学改革的方案和建议，并在教学实践中取得了良好的效果，受到了同学们的欢迎。下一步将进一步探索如何使学生尽可能多地接触工程实际，提高工程应用能力。

参考文献：

[1]许福玲，陈尧明.液压传动与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2007.

[2]杨雪荣.液压传动课程教学探讨[J].广东工业大学学报（社会科学版），2008，（S1）：134-135.

液压原理基本知识范文

关键词液压系统;故障诊断;智能诊断技术

中图分类号TH137,TP18文献标识码A文章编号1674-6708(2010)16-0008-02

0引言

现代工程机械液压系统向着高性能、高精度和复杂的方向发展,液压系统的可靠性成了一个十分突出的问题,除对液压系统进行可靠性设计外,液压系统故障检测和诊断技术越来越受到重视,成为液压技术发展的一个重要方向。

1机械液压系统故障诊断方法

故障诊断是对液压元件与系统产生故障的原因做出分析与判断,以便找出解决问题的方法。目前,液压传动系统中的故障诊断主要有:

1)基于人的主观诊断法

基于人的主观诊断法主要是依靠简单的诊断仪器,凭借领域专家的实践经验,判断故障的部位和原因,并提出相应的排除方法。这种方法又被称为简易诊断方法,它是设备维修部门普遍采用的方法,可以通过看、听、摸、闻、阅、问等方式,简单定性地判断液压系统工作的实际状况是否出现异常。基于人的主观诊断法主要包括系统分析法、参数测量法、方框图分析法、鱼刺图分析法等。

基于人的主观诊断法只能对简单液压设备故障进行定性判断与决策,对于复杂液压设备,仅仅依靠个别专家的经验和知识是无法对故障进行准确定位与判断的。

2)基于数学模型与信息处理的诊断法

这种诊断方法是用一定的数学手段描述系统某些可测量特征量在幅值、相位、频率及相关性上与故障源之间的联系,然后通过测量、分析、处理这些信号来判断故障源所在。基于数学模型与信息处理的故障诊断方法通常有状态估计方法、参数估计方法、频谱分析法、小波分析法等。

基于数学模型与信息处理的故障诊断方法需要提取系统特征参数或对系统建模,而液压系统由于元件工作在封闭油路中,影响液压系统特性的因素多种多样且相互影响,不易得到能准确反映故障的特征参数。液压系统一般都是由机、电、液耦合而成,存在着非线性时变环节,对系统建模也显得相当困难。所以此故障诊断法在液压系统故障诊断应用中受到了一定的限制,有待于进一步改进。

3)基于智能技术的诊断法

液压故障的多样性、突发性、成因的复杂性和进行故障诊断所需要的知识对领域专家实践经验和诊断策略的依赖,使研制智能化的液压故障诊断系统成为当前的趋势。计算机技术的发展与故障诊断技术相结合,人工智能(artificialintelligence)诊断技术应运而生。其本质特点是模拟人脑的机能,有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息,运用大量独特的专家经验和诊断策略,成功地识别和预测诊断对象态。智能诊断技术在知识层次上实现了辨证逻辑与数理逻辑的集成、符号逻辑与数值处理的统一、推理过程与算法过程的统一、知识库与数据库的交互等功能,为构建智能化的液压故障诊断系统提供了坚实的基础。

目前,基于智能技术的故障诊断法主要有:基于神经网络的诊断法、基于专家系统的诊断法、基于模糊逻辑的诊断法等。

2人工智能及智能诊断

当前,人工智能的研究是与具体领域相结合进行的。基本上有如下领域:1)专家系统,是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识系统,它应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程,来求解领域内的各种问题,达到或接近专家的水平;2)模式识别。模式识别是研究如何使机器具有感知能力,主要研究视觉模式和听觉模式的识别。近年来,迅速发展起来应用模糊数学模式、人工神经网络模式的方法逐渐取代传统的用统计模式和结构模式的识别方法。特别是神经网络方法在模式识别中取得较大进展;3)人工神经网络。人工神经网络是在研究人脑的奥秘中得到启发,试图用大量的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)模仿人脑神经系统工程结构和工作机理。在人工神经网络中,信息的处理是由神经元之间的相互作用来实现的,知识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联系,网络的学习和识别取决于和神经元连接权值的动态演化过程。人工神经网络已经成为人工智能中极其重要的一个研究领域。

3液压故障的智能诊断技术

目前的研究主要从两方面展开,即基于专家系统的液压系统故障智能诊断技术和基于神经网络的液压系统故障智能诊断技术。

3.1液压故障诊断专家系统

故障诊断专家系统(ES)是研究最多、应用最广的一类智能诊断系统。主要用于没有精确数学模型或很难建立数学模型的复杂系统。液压系统故障诊断专家系统是在采用先进传感技术与信号处理技术的基础上研制开发的。用专家系统诊断液压系统故障的一般过程是通过用户接口将故障现象输入计算机,由计算机根据输入的故障现象及知识库中的知识,按推理机中存放的推理方法,推理出故障原因,提出维修和预防措施。

3.1.1知识库

知识库是故障诊断专家系统的基础,如何建立有效的知识库是诊断系统的重要环节,知识库的模型不仅要符合专家诊断推理的思维,同时还要具备不断自我充实的能力,以提高专家系统的性能。知识库中存放各种故障现象、引起故障的原因及原因和现象间的关系,知识包括领域专家的启发性知识和液压系统的结构原理性知识。前者源于领域专家在长期实践中的知识积累,后者来自于对液压系统结构、原理和性能的深层次研究。通过对液压系统结构、功能和故障机理特征的分析可将其各部分的隶属关系描述成一种树状结构,如系统级、子系统级、部件级和元件级等若干层次。

3.1.2推理机

推理机是专家系统的核心,实际上是计算机的控制模块,根据输入的设备症状,利用知识库中存贮的专家知识,按一定的推理策略解决诊断问题。通常采用的推理策略有正向推理、反向推理、正反向混合推理;常用的知识表达方式有产生式规则、框架、谓词逻辑等。

在液压故障模糊推理诊断过程中,一般坚持以下原则:分层分段诊断,逐步深入原则、假设与验证相结合原则、综合评判原则、获取信息原则、通过对外在性能的考证来判断系统内部结构的劣化原则,对比判别确定原则,找出最严重的故障点原则等。

3.1.3专家系统的实现

根据知识库模型和知识推断处理方法,专家系统的实现主要由图1所示的几个模块组成。

图1液压系统故障诊断专家系统结构图

3.2液压故障诊断神经网络系统