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随着经济形势的飞速发展,企业间的竞争也日趋激烈。越来越多的企业意识到,要想在激烈的竞争中占得先机,最为有效的途径就是员工素质的提高。员工的素质是企业实现战略目标的关键因素,企业只有加强员工的培训,加强知识技能更新才能跟上新技术的发展,只有通过培训员工整体水平才能不断提高。而企业培训能否有效实施,归根结底依赖于培训教学。
成功的培训教学对提高培训质量、提高企业生产效率具有重要的意义。以往的企业员工的培训教学,无外乎有两种,尽管这两种方式在客观上也起到了一定的作用,但培训效果均不是最佳。一种是依靠企业内部自行进行培训的教学,缺点体现为知识深度不足,不能形成系统的、规范的知识体系;另一种是把企业员工送到相应的大专院校进行培训,但培训教育教学内容脱离生产实际,技术应用能力和实践能力较差。
因此,通过校企合作对实训教学进行改革来完成培训逐渐成为现代化企业培训的最佳选择。基于实际生产需要,大连固特异轮胎有限公司于2009年与我校开展校企合作,将企业的培训基地设置于本校,主要承担可靠性技术员的专业技能培训工作,在理论上、实践上为员工打下坚实的基础,提高其岗位综合技能水平。在本校与固特异的校企合作员工培训过程中,对该企业可靠性技术员进行了多期班(现已完成十二期,20人/期)的培训,笔者主要负责液压与气动培训部分,在此培训过程中,摒弃了传统教学方式的弊端,采取了校企结合的新型培训方式,针对企业生产实际对液压与气动培训教学进行了改革和实践,并取得了令人满意的培训效果。
一、参与液压与气动培训教学改革的人员选择
在液压与气动培训教学改革过程中,采用企业培训人员、工程技术人员与学校专职培训教师的共同合作研究,学校教师最终实施教学的方法。企业培训人员根据学员岗位职能和实际生产要求提供所培训人员需要达到的教学目标;相关岗位的工程技术人员(工程师、技术员等)从专业角度提供本岗位所需进行的专业知识培训内容;而培训教师则负责将教学目标与培训内容联系在一起,根据液压与气动教学的教学规律和学科特点将教学进行改革,以适应企业生产需求。整个教学改革过程要求所有人员全员参与,加强沟通合作,在培训工作的平稳推进下对教学持续改进。
二、培训内容更具针对性,理论与实践充分结合
参加培训的可靠性技术员来源于企业,大部分具有中专或大专以上文凭,针对这种学员的文化基础,培训内容要结合培训对象实际和企业要求加以改革。基于培训的具体实际情况,培训中在以下几个方面对教学进行了改革。
1.液压与气动培训教学的理论部分内容的改革。结合工程实际对液压与气动教学理论内容进行适当的删减。对于流体力学部分(如流体的流动状态、伯努利方程等)、阀体结构受力分析、液压缸、邮箱的结构设计、液压系统设计等理论性过强的内容,对于可靠性技术员来说,并不属于必须掌握的专业知识,应予以删除;对于某些与工程实际不相符的环节,予以适当修改。例如,工程上习惯使用公斤力作为压力单位,而且固特异企业主要采用欧美元件,因此在讲解压力单位时,不能局限于国际单位,需要把各种常用压力单位加以讲解和区别。对于液压与气动元件,常规的教学内容是介绍常见的元件类型,随着液压与气动技术的飞速发展,元件的更新速度日新月异,根据企业的元件的应用情况,应结合厂商提供的产品手册对新型元件的使用和维护进行介绍和讲解。
在进行典型液压与气动系统分析时,需要以活页教材的形式引入企业的工程液压与气动图纸,既在元件学习的基础上掌握了液压与气动系统的分析方法,又对企业生产设备有了清晰地了解,做到能够熟练使用相关的元件。除了以上几点,在教学中还应加强比例阀、板式阀、插装阀和叠加阀等新型阀体的介绍,更多结合工程实际分析其特点及安装要点。内容的选择原则是:实践为主、理论为辅,着重知行合一,理实一体。
2.液压与气动培训教学的实践动手操作部分内容的改革。校企合作使我校液压与气动培训中心拥有了国内一流的液压实训室、气动实训室,辅助教学设备齐全(Festo、Rexroth、SMC等本行业知名企业液压与气动元件等),为开展液压与气动的实训教学奠定了坚实的物质基础和有力保障。需要指出的是,在进行教学实践操作之前,所有参加培训人员应参照工厂生产规程加入安全教育部分,经过安全教育,不但能够保证学员在实验过程中的人身安全和设备安全,也能够使学员尽快进入角色,融入生产实际,具备适应工厂生产要求的工作能力。这也是在培训中始终需要贯穿的一种企业文化,即安全意识。
以往的液压与气动实训,仅对基本元件与基本回路系统进行了简单的实验操作练习,属于验证性实训项目,并没有以企业需求为导向,表现为对理论知识要求过高,而对实践动手能力要求过低,很难使学员入职后马上适应工作岗位。因而,针对企业实际要求而开展实验项目已经成为教学改革的首要任务。在培训中,为了加强学员实践动手能力,使其更快熟悉工厂设备,根据橡胶企业中的生产设备——硫化机开发了硫化机液压阀组模拟实验台和硫化机气动阀组实验台。实训中直接采用工厂系统图纸的局部回路作为指导进行回路组建与操作,对系统进行了改造与简化,以便于操控、实训和最终实践环节考核。此类实训装置在培训中效果显著,最大程度地锻炼了学员的动手实践能力,大大提高了学生的学习兴趣。
实训指导以活页形式出现,在基本培训大纲下根据实际需要穿插不同内容,并根据企业生产要求不断丰富改进,增加新的案例。培训内容与企业的设备体系紧密联系,及时获得最新的技术发展信息和行业领先的技术设备,实现技术的与时俱进,实时更新。同时,还采取了“引进来,走出去”的实训理念,除了邀请来自企业一线的工程技术人员、工程师参与讲解某些企业内部的专业交叉性较强的设备与新兴技术,也根据培训需要在适当的时候将学员送进企业实地学习实践。
三、教学改革实施与考核
在教学方法上,液压与气动元件的教学主要采用直观教学法;液压原理、液压系统等内容的教学主要采用现场教学法。采取边练边讲、理论与实践相结合的教学方式,并充分运用现代化教育技术,对一些难以表述清楚地运动过程采用三维动画和视频加以演示说明。在教学组织上,着重采用小组教学方式,通常以5人一组进行各种实训操作训练,这种教学组织方式利于教学资源的合理利用和最大化为学员提供实践动手机会,同时也提高了学员的团体协作能力和组织协调能力。改变传统的教学考核方式,除了采取闭卷笔试之外,还通过硫化机的液压和气动模拟装置的组建和操作来测试学员的实际动手能力(需进行4次测试),并参考企业考核标准,分别对安全、系统组建、演示效果、系统分析和5s等项目赋分,再结合平时表现和理论测试最终评定本科目的成绩。
四、教学的评估与持续改进
1.学员参加培训后提出反馈意见。学员在培训后,在回到企业工作一段时间之后,根据自身的学习体会和实践应用情况,提出教学改进意见(教学反馈意见表),对于教学内容的建议由企业汇总后转交培训教师,培训教师参考后,酌情确定是否对下一期培训班的培训进行适当调整。在此过程中不断总结、反馈、提升,有助于提升培训效果与培训质量。
2.企业根据学员培训后在企业的表现提出反馈意见。其一,由企业技术人员根据实际岗位需求确定入职考试内容,在学员参加培训之前进行考核,成绩记录在册,结业考试仍采用同一份试卷,对比培训前后的差距,由企业技术人员汇总分析,反馈到培训教师处。针对薄弱环节,对下一期培训班的培训进行适当调节。其二,每期员工参加培训后入职满三个月,由所在部门技术主管向培训中心反馈意见,对于培训后的员工表现的不足之处加以详细说明,培训教师据此以针对教学相关的不足加以改进提升。
3.教师与企业加强联系,获得第一手反馈资料。培训教师每年以顶岗实习、挂职锻炼等形式短期进入企业,加深对所培训岗位的了解,获得最直接的第一手资料,对教学进行持续提升改进。实践证明,经过以上的反馈和持续改进过程,培训教师对液压与气动教学多次修改完善,使得培训内容和形式越来越适应企业生产实际要求,培训教学取得了事半功倍的效果。
经过改革的液压与气动培训教学在具体实施过程中反响良好。自2010年至今,现已完成前后十二期可靠性技术员培训班的培训。事实证明:参加培训的学员学习兴趣高,教学的教学效果好,因液压与气动培训教学改革后与企业工程实际结合紧密,培训后的学员能够具备企业所需的技术人员的专业素质和技能,能够更快地熟悉实际的工作环境,尽快投入生产实践,创造更高的经济价值,受到合作企业的充分肯定。这种基于企业要求的培训模式将在今后的教学中体现出更多的优势,势必成为职业院校对外培训和教学的最佳模式。
关键词:冶金行业;液压设备;维护管理;
中图分类号:V245.1 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)07
良好的液压设备基础管理,能够保证液压设备正常、可靠与稳定地运行,最大限度地挖掘液压设备潜力,延长液压元件使用寿命,降低液压设备故障停机率和维修费用,提高企业的生产效率。以下从钢铁企业液压系统的维护与管理模式展开论述。
1.配备专业化人员和专业设备
液压设备专业性特别强,除了要求技术管理人员具备较深的专业知识和丰富的现场经验外,还要求现场操作工人有较高的业务素质。这些人员必须经过液压专业知识的培训才能上岗,必须熟悉本区域的设备结构和系统原理,掌握系统动作顺序及各主要元件的作用、故障诊断及处理方法,以及元件的维修方法和使用要领。只有拥有了这样一支专业化的维护与管理队伍,才能从根本上保证液压设备的正常运转。除依靠专业知识和丰富的经验外,还要配备一些专业设备,如便携式测压表、便携式油液污染检测仪、红外点温计等,以做到判断快速、准确。同时做好液压专业技术人员的培训工作,及时了解国内外液压技术的发展方向,破除固定思维,运用科学的手段做好液压设备的管理工作。
2.建立完善的液压设备点巡检台帐以及运行台帐
巡检可及时发现设备故障及隐患,避免事态扩大,减少事故损失。除电气连锁保护外,巡检是保证液压设备正常运转的又一重要手段。巡检记录是故障处理 、事故分析、设备总结的主要依据。巡检记录主要包括以下内容:
(1)油泵运行状况记录 。包括泵的压力是否平稳,泵体温度有无骤升,有无异常振动、响声,有无泄漏等。如有异常,应立即安排检查处理。(2)油箱液位记录 。可以通过液位变化及时发现系统有无泄漏及是否进水等情况。(3)油液温度记录。液压、系统对油液温度都有较严格的要求,如果温度超过了规定的范围会给设备及油液自身带来不利影响,影响设备的正常运作。(4)阀台运行情况记录 。包括各个阀的运行是否平稳,电磁阀的得失电情况,各个接头以及阀有无跑冒滴漏现象以及异常声响。(5)重点部位的压力、流量记录 。冶金液压系统点多面广,各点的技术要求不同,只有保持每个点的参数正常,尤其是重点部位的压力、流量等参数,才能保证系统正常运转。
液压设备运行维修记录主要包括:(1)液压缸更换记录。建立健全公司液压缸电子台账并实时更新,台帐详细记录了各个液压系统油缸的上下线信息、故障原因、使用寿命等,并对油缸实行分类分级的全寿命管理,提高油缸的利用率减少采购成本。 (2)液压站清洗与滤芯更换记录。建立液压站清洗与更换滤芯台账,是为指导和督促日常维护工作按计划有序进行。冶金多为一用一备过滤器的液压系统且液压站的过滤器均配备压差发讯装置,主控室报警画面均可对各个液压站过滤器进行实时监控,当过滤器堵塞报警时安排液压工及时切换备用滤桶,保证液压设备可靠稳定运行;根据液压站工作环境以及重要程度,原则上每年安排清洗一次油箱,以清除油箱底部沉淀的油泥及其他杂质。(3)液压系统维修记录。通过液压站维修记录台账,能及时总结液压系统故障排除的经验,分析液压元件失效、损坏的原因,并制定出针对性较强的预防及改进措施。例如,炼铁炉前泥炮油缸、炼钢冷床油缸等高温区域油缸,根据现场高温的特点通过改增水冷装置、更换耐高温密封等,使油缸的使用寿命明显增加,同时降低设备故障率,产生了良好的经济效益。(4)液压站油品的检测记录。根据液压站油品检测台账,每3~6个月定期对油品的各项性能指标进行检测,以随时掌控油液工作状态情况。检测指标主要包括:油液清洁度、外观、颜色、水分、运动粘度、酸值、杂质等。通过油质分析,可以把握液压系统的运行状态,掌控液压泵、液压缸、液压元件内部的磨损及劣化趋势等。
3.保持液压系统油液的清洁度
根据有关资料显示,约有 70%的液压系统故障是由工作介质污染引起的。因此,加强对液压系统污染控制和工作液体管理,已成为液压系统维护中的重点工作。油液的洁净度是油液污染程度的定量描述,其等级表示法有:NAS1638、SAE749D和ISO4406 ,为了保证液压系统正常工作,工作液体清洁度都制定有相关要求。例如:一般传动液压系统油液清洁度要求为不低于NAS1638 8级,带有比例阀的液压系统油液清洁度要求为不低于NAS1638 7级,而伺服液压系统要求为不低于NAS1638 6级。
4.影响油液清洁度的因素
影响工作液体清洁度的因素主要包括:①系统内部残留,如元件加工及系统组装过程中未清理干净而残留的金属切屑、焊渣、型砂、尘埃等;②系统外界的侵入,如通过油箱呼吸孔和液压缸活塞杆侵入的固体颗粒物和水分,以及注油和维修过程中带入的污染物等;③系统内部生成,如元气件磨损产生的磨粒和油液氧化分解产生的有害化学物质等。工作液体被污染后,会直接影响系统正常工作和元件寿命。
5.预防液压系统污染的措施
(1)应从源头控制。严格按系统要求选用油品 ,并建立用油档案,反映油的牌号、初装数量及换油情况,必须选择正规厂家的高品质和过滤性好的新油,同时新油入库要检验,严禁不合格油品入库,要严格执行公司的油品管理制度。(2)建立新油也不“干净”观念。根据资料统计,国内生产的新油,质量好的也仅能达到NAS1638 9~10级,不能满足比例系统和伺服系统油液清洁度要求。因此,在加注新油时,必须按照“三级过滤”制度做好过程管理工作。例如,对带有比例阀伺服阀的控制系统加注新油前必须利用配置高流量、高过滤精度(≥3μm)、高过滤比(β≥1000)的滤油站,对其进行长时间的循环过滤,以达到比例伺服系统对油液清洁度的要求。(3)为了确保工作液体清洁度,应定期检测系统油液污染度,冶金企业中各液压系统油液应坚持每两个月取样检测一次,及时了解颗粒污染物对系统的影响作好趋势分析以及时掌握污染情况,一旦超限应及时采取相应措施。首先,要查找出产生油液污染的原因,在原因解决后,根据液压系统的要求以及设备运行情况,可以采用在线过滤以及停机更换油液等方法来保证液压系统的油液清洁度。
6.做好液压备件的分级管理工作
备件的有序管理能够避免盲目采购造成的库存积压、流动资金占用和资源浪费等现象。合理的备件管理能促进企业资金的良性循环,保证备件的及时供应。我公司液压备件根据在液压设备系统中的重要程度、损坏周期等采用“三级管理制度”,例如,一类备件是液压设备系统中重要的零部件,其特点是价格昂贵、不易损坏且使用寿命较长,如液压设备主体、重要的油缸泵阀类等;二类备件是系统中占次要位置的零部件,一般为价格适中和使用寿命较长的备件,如液压系统中的普通的液压缸、泵阀类;三类备件则是薄弱环节或易消耗品等,一般是价格较低、易损坏和使用寿命短的备件,如各种高压胶管总成、密封件、滤芯等。根据备品件的消耗情况运用统计学来确定三类备件的最高和最低库存定额,并建立统计台账,根据各类备件的实际消耗情况和备件采购周期合理地提出备件的采购计划,既可增强备件消耗的可预测性,也解决了液压设备维护与成本核算的矛盾问题。
液压备件的管理还需要做好几点:做好备件的名称、规格、型号、产地、公司名称的登记统计工作,做到准确无误,这是备件管理的基础。保证备件数量和质量;合理库存,减少备件占用成本;存放有序、齐整,标识清楚、准确,减少领用时间。定期检查,降低备件不合格率。备件要定期检查,发现不合格备件应立即修复或更换,以确保库存备件的合格率达100%。根据液压系统的工作特点和重要程度,合理安排进口液压备件的国产化改造。
7.实行现场维修与机外总成维修相结合的方式
在液压设备修理过程中,为提高维修时的可靠性和维修质量,缩短维修时间和降低因故障停机造成的生产损失,针对故障部位和现场情况的不同,采取了现场维修与液压设备机外总成维修相结合的修理方式,两种维修方式根据现场情况可灵活采用。例如,对劳动量小、技术要求低、易于修理、耗费时间短的故障,采取现场维修方式,以尽快恢复设备运行;对劳动量大、技术要求严格、精度高和耗费时间长的故障,则采取液压设备机外总成修理方式。在故障现场成组更换零部件总成,既可以缩短修理时间,又能在最短时间内恢复设备使用性能。发生故障的零部件总成,员工可以在充足的时间、精力和良好的作业环境下进行修理,既提高了维修质量,又较好地解决了维修与生产的矛盾。
论文摘要:本文指出做好液压设备的管理与维护工作是保障生产设备正常运行、提高生产作业率的关键,并论述如何做好液压设备的管理与维护工作。
随着液压技术的发展,液压设备在各个领域都得到了广泛应用。特别是在港口、电力等重工业领域,液压设备已成为生产中的的关键设备。因此,做好液压设备的管理与维护是至关重要的。从以下几个方面来介绍怎样做好液压设备的维护与管理。
一、配备专业化人员
液压设备专业性特别强。除了要求技术管理人员具备较深的专业知识和丰富的现场经验外,而且还要求维修人员有较高的素质,这些人员必须经过液压专业知识的培训才能上岗,且必须熟悉本区域的设备结构和系统原理,掌握系统动作顺序及各主要元件的作用、故障诊断及处理方法,以及元件的维修方法和使用要领。只有拥有了这样一支专业化的维护与管理队伍,才能从根本上保证液压设备的正常运转。
二、严格遵守设备规程和工艺纪律
(一)严格按设备要求选用油品。每个液压系统对其工作介质的特性都有特殊要求。如不按规定选用,会给设备带来重大损害,甚至造成设备事故。所以只有选用符合要求的工作介质,才能达到预计的设备能力,并使设备稳定、可靠地运转。
(二)严格按设计规定和工作要求调节液压、系统的工作压力、速度、温度、流量等参数。为防止发生意外故障,严禁设备脱离设定参数运行。如确实需要对原设定值进行调整,必须对整个系统进行核算,以确定是否每个部位都满足参数调整后的要求。
三、严格巡检制度,健全巡检记录
巡检可及时发现设备故障及隐患,避免事态扩大,减少事故损失。除电气连锁保护外,巡检是保证液压设备正常运转的又一重要手段。巡检记录是故障处理、事故分析、设备总结的主要依据。巡检记录主要包括以下内容:
(一)泵运行状况记录
包括泵的压力是否平稳,泵体温度有无骤升,有无异常振动、响声,有无泄漏等。如有异常,应立即停机检查处理。
(二)油箱液位记录
可以通过液位变化及时发现系统有无泄漏及是否进水等情况。
(三)油液温度记录
液压、系统对油液温度都有较严格的要求,如果温度超过了规定的范围会给设备及油液自身带来不利影响。这样就会影响设备的正常运作。
(四)过滤器污染情况及更换记录
液压系统能否正常工作,油液清洁度是一个十分重要的指标。油液清洁度超标会直接造成滑阀卡死、元件磨损加剧、系统中的轴承烧损等。油液的污染情况可从油品检测中得知,也可从过滤器运行状况及更换频率直观地反映出来。
(五)重点部位的压力、流量记录
大型液压系统点多面广,各点的技术要求不同,只有保持每个点的参数正常,尤其是重点部位的压力、流量等参数,才能保证系统正常运转。
四、做好点检定修
点检是指专业技术人员或有经验的技术工人对设备进行有目的、有重点的检查。主要针对巡检反映出来的问题或重点部位,分析、确定问题的严重性及发现一般巡检未发现的设备隐患,提出处理方案。点检既要全面细致。又要有的放矢,做到防患于未然,减少检修停机时间。
点检人员除依靠专业知识和丰富的经验外,还有必要配备一些专业设备。如便携式测压表、便携式油液污染检测仪、红外点温计等,以做到判断快速、准确。
五、加强油品管理
加强液压系统的油品管理是控制油液污染和保证系统正常工作的又一重要手段。
(一)严格按系统要求选用油品
并建立用油档案,反映油的牌号、初装数量及换油情况。
(二)建立油品检验制度
在线油品要定期化验或根据现场情况随时化验,发现不合格项要立即处理;新油入库要检验,严禁不合格油品入库。
(三)做好油品现场管理
现场加油一定要对清牌号,必须使用滤油机加油并保证吸油管等洁净,以保证油的清洁度;油品要分区存放、数量充足、标识清楚,做到专桶专用,以免造成油品混号。
(四)空气(压缩空气)对油的污染也应引起注意
如油液系统的油中含有大量空气会对液压元件造成气蚀危害,使液压系统工作不稳定。如果系统的压缩空气直接作用于压力罐的油表面,压缩空气的洁净度又未达到要求,就会给油带来大量的水和颗粒杂质,造成油严重污染。
六、做好备件管理
液压备件的管理要做好以下几点:
(一)做好备件的名称、规格、型号、产地、公司名称的登记统计工作,做到准确无误,这是备件管理的基础。
液压设备专业性特别强。除了要求技术管理人员具备较深的专业知识和丰富的现场经验外,而且还要求维修人员有较高的素质,这些人员必须经过液压专业知识的培训才能上岗,且必须熟悉本区域的设备结构和系统原理,掌握系统动作顺序及各主要元件的作用、故障诊断及处理方法,以及元件的维修方法和使用要领。只有拥有了这样一支专业化的维护与管理队伍,才能从根本上保证液压设备的正常运转。
二、严格遵守设备规程和工艺纪律
(一)严格按设备要求选用油品。每个液压系统对其工作介质的特性都有特殊要求。如不按规定选用,会给设备带来重大损害,甚至造成设备事故。所以只有选用符合要求的工作介质,才能达到预计的设备能力,并使设备稳定、可靠地运转。
(二)严格按设计规定和工作要求调节液压、系统的工作压力、速度、温度、流量等参数。为防止发生意外故障,严禁设备脱离设定参数运行。如确实需要对原设定值进行调整,必须对整个系统进行核算,以确定是否每个部位都满足参数调整后的要求。
三、严格巡检制度,健全巡检记录
巡检可及时发现设备故障及隐患,避免事态扩大,减少事故损失。除电气连锁保护外,巡检是保证液压设备正常运转的又一重要手段。巡检记录是故障处理、事故分析、设备总结的主要依据。巡检记录主要包括以下内容:
(一)泵运行状况记录
包括泵的压力是否平稳,泵体温度有无骤升,有无异常振动、响声,有无泄漏等。如有异常,应立即停机检查处理。
(二)油箱液位记录
可以通过液位变化及时发现系统有无泄漏及是否进水等情况。
(三)油液温度记录
液压、系统对油液温度都有较严格的要求,如果温度超过了规定的范围会给设备及油液自身带来不利影响。这样就会影响设备的正常运作。
(四)过滤器污染情况及更换记录
液压系统能否正常工作,油液清洁度是一个十分重要的指标。油液清洁度超标会直接造成滑阀卡死、元件磨损加剧、系统中的轴承烧损等。油液的污染情况可从油品检测中得知,也可从过滤器运行状况及更换频率直观地反映出来。
(五)重点部位的压力、流量记录
大型液压系统点多面广,各点的技术要求不同,只有保持每个点的参数正常,尤其是重点部位的压力、流量等参数,才能保证系统正常运转。
四、做好点检定修
点检是指专业技术人员或有经验的技术工人对设备进行有目的、有重点的检查。主要针对巡检反映出来的问题或重点部位,分析、确定问题的严重性及发现一般巡检未发现的设备隐患,提出处理方案。点检既要全面细致。又要有的放矢,做到防患于未然,减少检修停机时间。
点检人员除依靠专业知识和丰富的经验外,还有必要配备一些专业设备。如便携式测压表、便携式油液污染检测仪、红外点温计等,以做到判断快速、准确。五、加强油品管理
加强液压系统的油品管理是控制油液污染和保证系统正常工作的又一重要手段。
(一)严格按系统要求选用油品
并建立用油档案,反映油的牌号、初装数量及换油情况。
(二)建立油品检验制度
在线油品要定期化验或根据现场情况随时化验,发现不合格项要立即处理;新油入库要检验,严禁不合格油品入库。
(三)做好油品现场管理
现场加油一定要对清牌号,必须使用滤油机加油并保证吸油管等洁净,以保证油的清洁度;油品要分区存放、数量充足、标识清楚,做到专桶专用,以免造成油品混号。
(四)空气(压缩空气)对油的污染也应引起注意
如油液系统的油中含有大量空气会对液压元件造成气蚀危害,使液压系统工作不稳定。如果系统的压缩空气直接作用于压力罐的油表面,压缩空气的洁净度又未达到要求,就会给油带来大量的水和颗粒杂质,造成油严重污染。
六、做好备件管理
液压备件的管理要做好以下几点:
(一)做好备件的名称、规格、型号、产地、公司名称的登记统计工作,做到准确无误,这是备件管理的基础。
(二)保证备件数量和质量;合理库存,减少备件占用成本;存放有序、齐整,标识清楚、准确,减少领用时间。
(三)定期检查,降低备件不合格率。备件要定期检查,发现不合格备件应立即修复或更换,以确保库存备件的合格率达100%。
关键词:《液压传动》;教学;心得体会
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0202-02
《液压传动》是机械工程类专业的专业基础课,对该门课程的掌握情况将直接影响到学生对后续专业课程的学习以及毕业设计,对学生毕业后从事与机械相关的工作也有很大的影响,因此,本门课程在机械类专业课程体系中占有特别重要的地位。笔者在专业课教学、毕业设计、实习等教学环节中,常常发现很多学过《液压传动》的学生对《液压传动》的相关知识掌握地并不扎实,甚至有些学生对液压传动的基本概念都不清楚,学生普遍反应《液压传动》是一门比较难学的课程。其实,《液压传动》的理论基础就是流体静力学和《流体动力学,流体动力学相对难理解一些,但本科的《液压传动》教学涉及到流体动力学的地方很少,这部分内容课堂上一带而过即可,流体静力学的基础知识就是帕斯卡定律,学理工的学生都很容易掌握,所以《液压传动》应该说并不难学,学生之所以没学好,我认为是这门课程有一个显著的特点,即实践性强,而学生恰恰没有这方面的实际经验,导致理解困难,因而教师在教授这门课程时,必须要采用与课程特点相适用的教学方法才能让学生容易理解并提高对这门课程的学习兴趣[1]。下面分享几点笔者从事多年《液压传动》课程教学的心得体会。
一、讲好绪论
绪论这一讲开好头,对后续的教学有极大地促进作用,在这一讲要达到以下几点教学效果:(1)让学生掌握液压传动的基本概念和基本原理;(2)了解液压传动的特点、发展和应用;(3)提起学生对本门课程的兴趣。
在讲液压传动的基本概念和原理时,我首先告诉学生传动的三种类型,即机械传动、流体传动和电气传动。液压传动是流体传动的一种,是目前工程实际普遍应用的一种形式,这样学生对本门课程就有了一个总体上的概念,然后通过“液压千斤顶”这个简单的例子把液压传动的基本原理讲清楚、讲透。通过液压传动基本原理的讲解,引出液压传动的特点及其发展和应用,特别是在工程机械、智能机械等学生比较熟悉和感兴趣的领域的应用,同时结合自己的科研项目,指出机械产品机电液一体化的发展趋势。为了让学生了解液压产品的发展现状,笔者在课堂上登陆了力士乐、阿托斯等代表国际先进液压水平的知名厂商的网站,浏览其产品。由于学生对工程机械相对了解一些,便以工程机械的行走马达、操作阀等关键元件的国内外价格差距和质量差距为例,指出国内与国外先进液压技术水平的差距,激发学生的学习热情和兴趣。
二、注重实验和联系工程实际
《液压传动》是一门实践性很强的课程,而学生基本没有相关的实践经验,因而在课程教学中要尤其重视实验课,注重与科研和实际的结合,这样学生才能对所学内容有感性的认识,明白所学知识的用途。在讲“压力单位兆帕”时,为了让学生有一个直观的概念,给他们看了一个用10MPa高压水切割岩石和水泥的实验照片(如图1所示),并提醒学生在以后从事液压实际工作时,要注意安全,切记要先让系统卸压再维修。再比如,讲“滑阀中位机能”时,要让学生深刻理解不同种类滑阀中位机能的特点、作用及正确选用,因此举了一个滑阀机能选用不当导致液压元件损坏的例子:学院的实验室有一个液压马达驱动大惯量飞轮的液压实验系统,马达的换向和停止采用一个三位四通电磁换向阀,做了几天实验后发现液压马达漏油严重,刚开始还以为是马达的质量问题,后来才发现是因为换向阀选了“O”型中位机能,换向阀由左位或右位打到中位时,马达进出油口被封死,转动的大惯量飞轮也被迫停止,导致液压系统产生了很大的液压冲击,马达密封被破坏,发生了漏油现象。笔者所在学校――中国矿业大学的各专业都有很强的矿业特色,在讲“典型液压系统”时,一般都是结合自己的科研项目,补充两个典型煤矿机械的液压系统,以开拓学生的视野,同时为后续《采掘机械》等专业课程的学习和毕业设计打下基础[2]。
上实验课是学生能够见到液压元件实物并自己动手操作和验证所学知识的主要途径,因而要特别重视实验课的教学,作为任课教师必须至少要带一组实验。为了提高实验课的教学效果,我要求学生每次实验课前要认真预习实验指导书,对难点问题,在课堂上预先讲解,这样学生对实验步骤和实验原理就比较清楚了,否则在实验课上教师怎么说学生就怎么做,会使学生不知其所以然,实验课的效果就大打折扣了。每次实验结束后,要求学生及时做实验报告,通过批改,对实验报告中反映出来的共性和难点问题进行详细讲解,必要时把关键问题在下次实验课上再进行验证。回路组合实验是要求学生自己动手组装回路的实验,我要求每个学生都要动手,在做完实验后,谁的手上没粘液压油,则该次实验不合格,从而鼓励学生在实验室搭建并验证自己设计的液压系统。
由于本门课程是大约一百名同学的大班课,把课堂教学放到实验室不现实,而实验课学时又不充裕,为了让学生对所学知识有直观地认识,我每次讲新的内容时,都从实验室拿几件相应的液压元件到课堂上,课前让学生先观察,课堂上再对照具体实物进行讲解,有效弥补了实验课教学学时不足的问题。
三、有效利用多媒体教学手段
本门课程和工程实际结合紧密,因而在教学中要尽量的把所讲内容具象化。在讲“液压传动的应用”时,给学生展示各领域液压设备的照片,有的还播放了视频;讲“各种液压元件”时,我也会播放相应典型产品的照片和视频。
液压元件的内部结构和工作原理在课程中占有很大的比重,这部分内容讲不好学生会感到枯燥无味,难以理解。对这部分内容,笔者一般结合液压元件的结构图和工作原理动画来讲解,利用结构图总结出液压元件的主要结构特点,再结合动画讲解其工作过程和工作原理,这样学生就很容易理解了,而且也提高了讲课效率。
如果学生对液压基本元件部分的知识掌握地不够扎实,液压基本回路和典型液压系统这部分内容就不容易理解,即使有的学生对液压元件部分学地比较好,对于复杂液压系统各基本回路间的相互关系和元件动作过程也不容易搞清楚,这部分内容我都用Fluidsim进行了动画模拟。Fluidsim软件是由德国FESTO公司和PADERBORN大学联合开发,专门用于液压、气压传动教学培训的软件[3]。利用Fluidsim做的液压基本回路和典型液压系统仿真程序能够直观地显示液流过程和对元件的工作状态进行控制,这样,不管液压系统多么复杂,其工作过程和原理都能直观地展示出来,不需要学生再想象各元件的动作和状态,对所讲内容很容易理解。
四、考核方法多样,注重过程考核
要让学生学好一门课程,一方面要激发学生的学习兴趣,另一方面也要加强督促,公平、合理考核。本门课程笔者采用了结课考试、实验、小设计和平时成绩综合考核的方式。
为了引起学生对实验课的重视,提高动手能力,实验成绩的评定不仅仅看实验报告,还要看学生在实验课上的表现,比如对动手能力强、清楚实验过程、独自设计液压回路并组装和验证的学生的实验成绩要给高分。除了平时布置作业,我一般还会安排两次过程考核,作为平时成绩的主要组成部分,一次是在课程中期利用一节课的时间安排一次小测验,一次是在课程即将结束时布置一次小的课程设计。课程设计以分组的形式进行,一组一个设计题目,设计的内容一般结合科研和工程实际,要求学生课后查阅资料,按照要求设计好后做出PPT,课堂上以小组答辩的形式考核,这种方式增强了学生的学习主动性,很受欢迎。
五、结语
通过上述教学手段和方法在《液压传动》课程中的应用,培养了学生的动手能力,激发了其学习兴趣,使得学生能更加直观地学习本门课程的内容,理解得更深刻,学习不再感觉枯燥,在学好本门课程的同时,也为毕业后从事相关工作打下了坚实的基础。
参考文献:
[1]赖云英.液压传动课程教学方法浅析[J].中等职业教育,2012,(7):40-42.
关键词:液压回转钻机 水害 探放水
中图分类号:TD745 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-195-02
近些年山西省政府为扭转煤矿开采混乱局面,下大力气对全省煤矿进行重组整合,将2个以上的小煤窑重组成回采产量规模较大的矿井,但由于历史开采不规范,回采工艺落后,导致重组矿井盲巷、采空区较多,而且地质资料不详,盲巷及采空区积水较多,矿井发生透老窑水事故频繁。典型透水事故有2010年“3・28”王家岭透水事故38人遇难,2011年“9・16”元宝湾透水事故9人遇难,造成巨大的经济损失和重大人员伤亡。
故此,山西省针对全省所有煤矿采取“有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的探放水原则和“物探先行、钻探跟进、化探验证”手段来遏制煤矿透水事故,并规定矿井必须配备不低于200米探放水设备。由于探水钻孔较多,而且钻孔距离远,普通钻机发挥不了效率,具有钻进速度慢、距离短和安装不方便等缺点,探水孔的施工严重制约了煤巷掘进进度,极易导致采掘接续失调,而某矿采用邢台日新月矿山设备有限公司生产的ZYJ400/130架柱式液压回转钻机来进行煤巷掘进的长探有效的缓解了矿井探水施工与掘进进度的问题。
1 ZYJ400/130架柱式液压回转钻机的简介
1.1 适用范围
ZYJ400/130架柱式液压回转钻机是采用新型的架柱式外挎导轨液压油缸推进、液压摆线马达旋转的新式钻机,因而具有结构合理,技术先进,工艺性强,操作安全可靠,搬运方便等优点。主要用于煤矿井下钻进地质勘探钻孔,放顶钻孔、抽放瓦斯孔,注水孔,放水孔、电缆孔及其它工程用孔。该钻机适用性强既能用硬质合金钻头钻进,也能用金刚钻头钻进,既适用于煤矿也适用于其它矿山钻进。
1.2 主要结构特点
ZYJ400/130架柱式液压回转钻机采用分组布局,全机由主机、操作台和泵站三大部分组成,各部分之间采用高压胶管连接,能方便地移机和稳固,减轻了工人劳动强度。如图1。
(1)主机由立柱、付支柱和推进器组成。
立柱由锥轴、锁紧套、调整丝杠及顶紧油缸组成。其作用是通过调节立柱上的左右螺旋丝杠使立柱的上端顶住巷道的顶部,然后利用立柱下面顶紧油缸自动加压,顶紧立柱,从而实现了钻机牢固可靠的固定在巷道内,再按钻孔的要求调整钻机的工作高度和钻孔的角度,保证钻机钻孔的准确度。付支柱通过两个锥螺栓连接立柱与托架保证钻机稳定。
推进器由托架、滑道、托板、液压油缸、液压摆线马达及其回转装置等组成。通过托架锥套与立柱锁紧套上锥轴连接,将立柱和托架、滑道牢固的连接在一起。滑道中装有多级油缸,油缸固定在托架上的支撑座上,油缸活塞杆通过连接块与托板连接,油缸活塞杆伸缩。带动托板在导轨上做往返运动,液压摆线马达在高压油作用下,通过回转装置的输出轴带动钻杆钻头旋转钻进。
(2)操作台。
操作台是对钻机进行集中操作的地点,由两个三位四通阀分别控制液压马达和油缸,左手柄控制液压马达,右手柄控制油缸推进;手柄向前推马达正转右旋,油缸推进;手表向后马达左旋旋转,油缸缩回;手柄在中位系统卸载,马达和油缸均无动作。操作台设有急停按钮,紧急情况下可随时停机。
(3)泵站。
泵站主要由隔爆型电动机、双联齿轮泵、溢流阀、压力表和邮箱组成。工作原理为:电动机启动,液压油从油箱经滤油器进入双联齿轮泵齿轮泵的主泵和付泵排除高压油,分别进入控制操作台和两个溢流阀操作台上两个并联的三位四通阀分别控制液压摆线马达和多级液压油缸的正常工作由付泵分流出一高压油路通过单向阀来完成立柱顶紧油缸的正常工作与主泵和付泵并联的两个安全溢流阀分别控制主泵和付泵的最大工作压力,主泵和付泵压力表显示压力数据。
2 钻机的现场应用和优点
2.1 钻机的现场应用
(1)在台东山煤矿9煤辅运大巷施工过程中水平最大钻进深度260米,煤的硬度为f>4。
(2)在打巷道顶眼时,可在煤岩混杂中钻进180米,顶板为砂岩f>6。
2.2 钻机的使用优点
(1)提高钻进速度,增加掘进进尺。
ZYJ400/130架柱式液压回转钻机在煤巷中的钻进速度V=1m/min,原来使用的ZLJ-350坑道钻机要达到2-5 m/min。液压回钻钻机是利用液体压力传动,可以根据煤岩的软硬变化而改变输出的扭矩;坑道钻机为机械传动,无法随煤岩的变化而改变输出的扭矩。在台东山煤矿煤巷(煤的硬度f>4)综掘实验中,使用ZYJ400/130架柱式液压回转钻机比使用ZLJ-350坑道钻机每月可多掘进约100m。
(2)降低职工劳动强度,增加企业效益。
ZYJ400/130架柱式液压回转钻机的钻台是通过来立柱固定,固定方式简便而且稳固;原来使用的ZLJ-350坑道钻机则是使用木点柱或单体(有泵站的情况下)来固定,由于该钻机的电动机和钻机为一体,因而会振动大,不易稳固钻机。打钻时液压回转钻机只需2-3人,拆装钻杆可机械操作;坑道钻机打钻时需5人以上,拆装钻杆需人工操作。
(3)由于液压回转钻机设计时充分考虑易搬运、安装简便等问题,采取各部件系统独立设计,在钻机搬运时无需解体拆开搬运,2-3人便可搬运;而坑道钻机质量达450kg,各部件采取螺栓连接固定,整体移动难度大,解体搬运时拆卸复杂,易丢零部件,且一般需6人以上使用绞车搬运。
3 结论
综上所述,ZYJ400/130架柱式液压回转钻机的使用特点总结如下:
(1)钻机功率大、扭矩大、可钻煤岩复合巷道。
(4)对冲洗水压要求较为严格。
(5)在岩石中钻进,液压传动油温较高,降低了使用效果。
液压回转钻机现在已经是现代化矿井必须配备的探水设备,对于重组整合矿井探明采空区及水区是最佳的设备,可以保证长距离钻探,对施工的质量及施工人员的安全有较大的提高,为煤矿安全生产发挥了重要作用。
参考文献:
【关键词】变压心计算;姿态控制;多点协调加载;全机疲劳
引言
根据试验件的不同疲劳试验可分为典型结构疲劳试验和全尺寸结构疲劳试验,全尺寸结构试验件又分为整机型和分段型,本文仅论述整机型,即,全机疲劳试验。
对典型结构疲劳试验而言,全机疲劳试验优势在于结构试验件的所有细节都比较完整,各部分受载的边界条件,工艺性质以及集合尺寸的相互关系都比较真实,因此结构所有的疲劳敏感部位都将被包含进去而不被遗漏。但是,全机结构尺寸较大,载荷的加载点必然多,带来如下问题:其一,涉及多种受载情况,压心位置不同;其二,姿态的控制困难(譬如全机悬空);其三,急待解决多点同步协调加载,以确保试验加载精度和优化试验周期。
1全机疲劳试验关键技术
1.1变压心的调整计算
在疲劳试验项目设计中,通常只能用有限个加载作动筒和一套固定杠杆系统完成变载荷的模拟加载,而用有限个加载点进行变载荷情况模拟加载,必然会带来一定的模拟误差,怎样使变载荷情况的模拟误差达到最小,必须在加载通道的设置、载荷分块以及各加载通道的载荷大小进行最佳优选,这就是变载荷情况疲劳试验要解决的技术问题。
1.1.1基本设计情况的选取
按试验任务书给定的疲劳载荷谱,不同的载荷情况对机体产生的损伤程度是不同的。为了提高疲劳试验的准确性,必须首先计算各种载荷情况对机体产生的损伤度的大小,选取损伤度大的载荷情况作为本次试验的基本设计情况。
1.1.2变载荷情况的优选计算
计算方案
1.1.3对奇异载荷点的处理
在优选计算时,还必须注意某些载荷情况会出现奇异点。如某些载荷情况中偶尔会出现量级很小的负载荷值,对这些载荷点一般只能利用弯矩等效的原则分解合并到附近的载荷点上去,与此有关的个别载荷点的误差适当放宽。
1.2飞机姿态的控制
由于全机疲劳试验姿态变化的根本原因是飞机上载荷的不平衡,故姿态控制的基本原理是通过调整试验载荷或其他方法克服试品上不平衡载荷,以控制试品3个方向转动和3个方向平移在允许范围内。通常采用三种方法:
1.2.1采用初始载荷调整法。在低载荷调试时,可以从试品姿态的变化中看出试品不平衡载荷的方向,然后根据具体情况调整若干加载点的初始载荷,使得试品在正式试验中保持较好姿态。
1.2.2采用机械限位方法:在飞机滚转或平移方向上,然液压作动筒基本伸出或收进,或不装液压作动筒,靠反作用力施加载荷。这种位控点将吸收该加载方向的不平衡载荷。
1.3多点协调加载技术
在执行一个新的步指令之前,SmarTEST将对来自所有控制组的控制通道进行同步处理。因此,所有试验速度将保持相同。
SMC:SMC机架内放置了SmarTEST控制器,这些控制器与它们自身对应的(液压)作动筒相连。作动筒需要一个不断更新的电流输入,它必须不断测量控制位置和试验件施加在作动筒上的力。
2结论
通过对变压心计算、飞机姿态控制和多点协调同步加载等试验技术的论述以及K8翼身联合体结构疲劳试验的应用实例,充分论证了全机疲劳试验在技术上是可行的。
参考文献:
[1]张自洪.K8外贸培训教材.2002.09.
[2]吴森.结构试验基础.航空工业出版社,1992.05.
[3]史坚忠《飞机全尺寸悬空疲劳试验技术的研究》《测控技术》1994年第13卷第6期1994.10.
[4]FCS公司《SmarTEST培训教程》2003.7.
[5]任锋亮《JL8前起落架疲劳试验调试工作总结》2005.9.
[6]雅克比.飞机部件和整机疲劳试验.北京:国外航空1979.02.
作者简介:
高职生源普遍基础知识较薄弱,理解能力较差,自学能力不强,学习缺乏主动性。传统的教学模式,老师在讲台上讲授、学生坐在下面听,“填鸭式”的理论知识灌输,教学效果并不理想。通过灵活多样的课堂组织形式激发学生的学习主动性,从“要我学”转变成“我要学”,是开展创新教育的前提。将学生分成若干小组,每组围坐一圈,是很好的课堂组织形式之一。分组围坐的模式,有利于小组成员间面对面地互相探讨、辩论、取长补短。每组选定一名小组长,一名记录员。小组长是小组的总负责人,协调小组成员开展讨论,对培养其积极性、责任性有积极的作用。记录员负责将讨论内容的要点记录下来,不仅能培养学生勤做记录、形成书面材料的良好习惯,也便于讨论结果的总结、整理。每次课程更换小组长和记录员,使得每一位学生都成为学习的主体。教学实施过程中,教师可根据具体的教学内容,安排小组的成果展示及小组间的答辩、打分。每组请两名学生上讲台,通过幻灯片、白板等将本组的成果展示给大家,进行必要的阐述,并由其他小组成员提问,类似于答辩过程。学生自我阐述、自我评价的课堂组织形式能很好地激发学生的学习热情,不仅能提高学生的表达能力、临场应变能力及思维的敏捷性,而且能理清思路、开阔眼界,加深对所学知识的理解和掌握。组与组之间的辩论、评价也能很好地培养学生的团队意识,增强集体荣誉感。学生用活页材料是教师根据课程内容、教学方法和课堂组织形式综合开发用于引导学生开展课堂学习的文本材料,让学生记录各教学环节中的主要内容,如思考过程、讨论结果、重要知识点、操作体会及相关内容。学生用活页材料的应用,不仅能培养学生勤做记录、形成书面材料的良好习惯,同时能在一定程度上锻炼学生的思维能力。学生用活页材料,有助于增强课堂学习的目标性,并能对课堂学习过程起到很好的引导性,增强课堂学习的条理性。课堂结束,学生看到自己写得满满的活页材料,满足感和成就感油然而生,这对激发学生自主学习的积极性有至关重要的作用。课堂内适当运用趣味性的小游戏,对活跃课堂气氛,调动学生的学习积极性有锦上添花的作用。具有启发意义的小游戏更能很好地锻炼学生的创新意识。
二、启发式教学的灵活运用是开展创新教育成败的关键
遵循“学生为主体,教师为主导”的教学指导思想,在课堂教学过程中开展启发式教学,是培养学生创新意识、创新思维和创新能力的关键。启发式教学是一种教学指导思想,是根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,运用各种教学手段,启发、诱导、传授知识,培养能力。启发式教学,充分体现了“学生为主体,教师为主导”的教学指导思想,有利于培养高素质的创新型人才。
1.教师应提高自身素质。
作为“传道、授业、解惑”的教师,自身应牢固树立启发式教学的指导思想,这是启发式教学是否能真正落实到具体教学的各个环节的前提。随时考虑如何调动学生的学习积极性,尽可能地为学生创设发现问题的情境,提出富有启发性和思考性的问题,引导学生积极思考,培养学生的各种学习能力。树立终身教育思想,树立“活到老、学到老”的思想,提高终身学习的自觉性,积极参加各项科学研究项目、教学改革项目,通过培训、继续教育以及顶岗实践,不断扩大自己的知识面,学习新知识和新技术,形成基础文化知识宽广、专业知识扎实,又具备一定的职教理念的复合型人才,才能使自己始终站在科学发展的最前沿,真正承担起培养创新型人才的历史重任。
2.教学内容应及时更新。
根据课程相关新技术、新产品、新领域的发展,根据课程教学模式的改革,教师要及时根据择优原则、择新原则、适用原则、先评后选原则选择合适的教材。对未及时编入教材的新知识,教师可以通过讲义、图片、实验册等纸质材料,设备、模型等实物资源,光盘、课件等数字化教学资源在课堂内外作为课程的补充和扩展,使学生了解相关领域的最新进展。
3.课堂内开展启发式教学。
在课堂内,教师应围绕课程的重点和难点开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,帮助学生学会学习。在课堂教学中,教师应明确知识的重点和难点,理清思路,有目的性地在学生重难点知识上设置问题,启发学生,并注意留给学生思考问题的时间,为学生打开思路,通过班上学生集体讨论,相互补充,使学生水到渠成地掌握知识。
4.注重创新型实训环节的开展。
重视和突出实践教学环节,既是职业教育人才培养目标的要求,也是区别于普通教育的主要标志。随着职业教育的快速发展,根据专业培养目标和职业岗位能力的需要,构建科学的实训教学方案,形成相对独立的实践教学体系,是提高创新型高技能人才的重要前提。在实践教学体系中,教师应减少为了巩固理论知识而进行的理论联系实际的实践环节,如认知性、演示性和验证性实验,应增加具体运用专业知识、技能于实践,并在这一过程中进一步拓展和深化专业知识,增加使职业技能熟练化的实践环节,如模拟性、操作性的实训类型。教师应特别注重创新型实训环节的开展。学生独立思考、自主探索和主动创新为主体是创新型实训教学环节的主要特征。
三、案例分析
以高职《液压传动》课程《绪论》内容为例对创新教育的课堂实施作进一步阐述。不管是传统的教学模式,还是近几年较为流行的任务驱动、项目导向的教学方法,在高职《液压传动》课程中通常会安排约两个学时来介绍液压传动的基本工作原理、特点和应用场合,即课程的绪论。在《液压传动》绪论的讲解中,大多数教师选取日常生活中常见的千斤顶为例,借用图片、动画、视频等多媒体教学手段,通过讲解帕斯卡原理,通过计算、推导,分析为什么人们可以通过较小的力举起较大的重物。其实,以启发式教学为指导思想,这部分内容完全可以由学生自主学习完成。课前,教师设计一份用于《液压传动》绪论教学的活页材料,明确本次课程的学习目的、需要完成的内容。课前,每小组桌上摆放一个实际生活、工程中使用的千斤顶。两课时的课堂教学由以下四个环节组成。
1.教学环节一:引入案例。
结合生活常识,由学生举手发言,表述日常生活中千斤顶的用处,并说出自己最大的感受,并记录到活页材料中。教师播放千斤顶在生活及工程中实际应用的图片和视频。此环节通过引入来自生活的案例“千斤顶”,使课程内容变得通俗、易于接受,“问题式”教学方法,能培养学生的创新意识,激发学生的好奇心。每人分发一份活页材料,使学生有很强的新鲜感。
2.教学环节二:趣味性游戏。
以小组为单位,开展趣味性游戏。一人站立于千斤顶之上,另一人摇动手柄将其顶起,轮换操作,并将体会记录到活页材料中。游戏中,教师提醒小组成员间互相配合。趣味性游戏,能极大地激发学生的学习积极性,通过“动手操作”环节,培养学生的参与意识,同时让学生带着问题去“动手操作”,能有效地锻炼学生的创新思维。同时,小组成员间的协同操作,能逐步培养学生的团结意识、合作意识。在此环节中,教师提醒平时不愿动手、不愿参与的学生积极投入到游戏中去,明确告诉他们你才是学习的主体,这种真正“以生为本”的教学细节,能慢慢地消除他们排斥学习的消极心理。
3.教学环节三:自主探索。
此环节是核心内容,根据对千斤顶的初步认识,结合已学的课程知识,请学生亲手绘制千斤顶的工作原理简图。此环节难度较大,可分步进行。根据学生实际绘制情况,分阶段播放帕斯卡原理的视频和千斤顶内部结构的视频,逐步引导学生。在没有提示时,很多学生几乎没有头绪,基础较好的学生也只能表示出已学过的几类机械传动的模式,但是观看帕斯卡原理的视频后,不少学生试着将大小油缸表达到示意图中,但是对如何进油、如何复位等细节还是表达不清。观看了千斤顶的内部结构视频后,几乎每个组都能总结出一幅工作原理基本合理的示意图。教师请学生将小组讨论、总结后的工作示意图画到黑板上,向同学讲解其工作原理,并接受同学的提问。自主探索的学习过程,对培养学生的创新思维和创新能力起到非常大的作用。记录讨论过程,总结讨论结果,展示讨论成果,都能很好地提高学生的基本素质。在教师巡视过程中,教师关心学习基础较差、学习能力稍弱的学生,肯定他们的可取之处,鼓励他们敢想敢做。每一位学生都会为自己取得的进步和成果感到自豪。这样不仅增强了学生的自信心,同时也建立了良好的师生关系。
4.教学环节四:真实环境体验。
【关键词】矿压显现 初次来压 周期来压
中图分类号:TD325 文献标识码:A 文章编号:1009―914X(2013)35―460―01
1 引言
一般而言采煤工作面矿山压力观测就是研究煤矿开采工程中矿压显现规律。为现场生产技术管理者提供完善准确的相关数据资料,指导工程实践进展,解决现实的工程实际问题,矿山压力观测有以下三个方面的目的:
(1)通过观测矿山压力,掌握采煤工作面上覆岩层运动的相关规律;掌握回采空间围岩与支架相互作用关系;掌握采动引起的支承压力分布的改变规律;进而取得有效的工作面顶板管理措施。
(2)对采场工作面正在使用的支架适应性和能力进行仔细观测。即从顶板岩层控制出发,对在既定条件下使用支架的架型、参数、特性和支护效果提出评定性意见
(3)依据当时采场围岩条件及支撑压力分布规律来确定工作面巷道断面形状、规格及支架参数,煤壁前方巷道超前维护距离。
2 采场矿山压力观测的一般方法
目前比较常规的煤矿矿山压力观测:掌握矿压活动基本规律,综合分析矿压控制问题;常规观测的内容 单体支架工作面一般需观测“三量”—顶底板移近量、支架阻力、活柱下缩。液压支架工作面一般还需要观测顶板破碎度等。专项观测的内容 通常根据所研究问题的性质决定需进行的专门观测目的,如上覆岩层变形、移动和破坏过程,支架外载分布等。
现阶段矿压观测方法主要有统计经验观测、工作面矿压观测、巷道矿压观测等。观测内容的选择必须充分考虑到:采场围岩的改变状况,从监测数据直接判断围岩是否失稳;通过观测支护材料的工作状态,判断支护参数是否合理可靠;遵循便于观测的原则,跟更要便于现场测取数据资料。
2.1采场顶底板移近量观测
具体方法:首先选好观测地点,由于采场是随工作面推进运动着的,且采场的宽度很小,一般只有十几米,所以测点的存在时间很短,一般从靠近煤壁设置测点起,测至靠近采空区测点报废止,只有几天时间,且受生产的干扰、影响极大。所以测点设置,一定要考虑到生产、安全等因素。选好测点后,要分别在顶底板上固定基点。然后用ADL-2.5型测杆人工量测。一般是每隔2~4hr或移架前后各测读一次,并做好记录,待室内整理分析。
2.2活柱下缩量观测
用直尺或钢卷尺每隔2~4测读一次,回柱前测读一次。此外还可使用国产YSZ-Ⅰ型液压支架压力下缩自记仪观测活柱循环下缩量。
2.3顶底板移近速度观测
顶底板移近速度观测相对较难。目前常用的是KY-80型动态仪,每隔6′、 3′ 、 2′ 、 1′ 、30″读数一次,然后填入相应的表格中。由于动态仪必须连续放置,一般一次观测在30″以上,所以受生产等的影响很大。
3 支护阻力观测
3.1单体摩擦支柱支护阻力观测测力计
单体摩擦支柱支护阻力可用ADJ-45和ADJ-50型机械测力计测定。机械式测力计俗称压力盒,其基本原理就是通过变形拆分成受力大小。
3.2液压支柱的支护阻力观测
液压支柱(支架)的支护阻力观测。目前常用国产的圆图压力记录仪观测,简称压力自记仪。将自记仪与支柱的液压管路接通,这样自记仪内的压力与支柱内的压力均等,以此反映支柱的内压值。在自记仪的表盘上放有专用记录纸,上放有记录笔,随着压力大小自动记录画在记录纸上,获得支架运行特性曲线。
4 顶板破碎度统计观测
顶板统计观测是利用简单量测工具广泛而大量收集不同地质和技术条件下顶板破坏状态的资料,加以统计分析,从而研究矿压规律的方法。它适用于观测中等稳定和不稳定顶板,如页岩、砂页岩、弱面发育的顶板。我国近年来用此法观测顶板破碎度的作法是每天在检修班利用2米木折尺,每隔3~5架液压支架进行观测,从采场一端连续观测至另一端。
图1
室内计算a、b、c、d、h诸值平均值,再求d与s之比,用E表示,即为全采场顶板破碎度日平均值,单位为%。用它可大致地评价顶板稳定性。由于E=d/s,故E随d、s而变化,所以不管S值大小,只讲E值,可比性差。为了弥补这个不足,利用回归分析建立工作面的E=A+BS线性方程,并以S=1米处的E值做为评定顶板稳定性的指标,提高了各工作面的E值可比性,称此E值为顶板破碎指数,用 E表示。如图1所示。
5巷道矿压现场观测
5.1巷道顶底板移近量观测
巷道顶底板移近量可用ADL-2.5型测杆或KY-80型动态仪观测。由于回采巷道顶底板移近量观测的时间较长,所以观测处的支架要完好,两帮整齐,观测基点设置牢固。为了反映工作面采动影响,一般应从巷道的观测变形量中减去蠕动变形量。
5.2巷道底臌观测
巷道底臌观测的难度较大,主要是选好参考基点。所用工具即为一般的钢尺,具体观测时要视实际情况布置观测点。
6 采场矿山压力观测的一般步骤
6.1测前准备
测前准备工作包括:选定测区、搜集测区地质及技术资料;编制采场矿压观测计划;抽调和培训测压人员,组建测压站;准备矿压观测仪表和工具等。
6.2现场观测
连续观测:从开切眼推采起,分班连续观测工作面矿压基本参数,如“三量”,直测到老顶初次来压或数次老顶周期来压以后,以至采场停采。
专项观测:为查明影响工作面矿压参数的因素,或研究单项矿压课题所进行的不定期观测。
测压期间:观测人员要明确所测数据的用途,注意所测数据的代表性、准确性和科学性。井上下人员要密切配合,按观测计划规定办事,及时整理观测资料,掌握观测进度,及时预报矿压状况,为安全生产服务。
6.3总结工作
根据预定观测目的,在日常整理资料的基础上,对所测数据集中逐项细致整理,并进行数据统计分析,提出对所测工作面矿压规律的认识,并以此分析控制顶板或改进支架等措施,最后编写观测报告
7 结语
通过相关探讨,煤矿技术人员必须强化矿矿山压力检测技术,与此同时在提高矿山作业安全系数的同时,还必须为其下一步的开采奠定坚实的基础。这就要求矿山压力检测人员能够创新矿山压力检测方式,提高检测技术准确度的同时,还可以为生产作业人员的生命安全提供有效的保障为煤矿高效安全生产做出保证。通过对矿山压力的观测与研究,煤矿技术人员必须总结矿山压力显现规律,总结科学的理论基础,为后续高效的煤矿综放开采工作提供了可靠的理论数据保证,有效的指导综合机械化采煤实践工作,为煤矿高效生产取得很好的技术经济效益做出积极的技术准备工作。
参考文献:
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