5.3蓄能器应用实验（讲义）-《液压与气压传动》同步教学（航空工业出版社）

课题 蓄能器应用实验——蓄能器和热交换器 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： 1． 掌握蓄能器的作用、分类、选用、安装 2． 掌握冷却器和加热器的分类和符号 3． 了解压力表和压力开关的相关知识 思政育人目标： 培养学生严谨的学习作风 教学重难点 教学重点：蓄能器和热交换器的作用、分类、选用、安装 教学难点：蓄能器和热交换器的理解和安装 教学方法 问答法、讨论法、讲授法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学设计 第1节课：课前任务→考勤（2 min）→问题导入（8 min）→传授新知（35 min） 第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（22 min）→知识扩展（5min）→思政讲堂（8 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min） 教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图 第一节课 课前任务 · 【教师】布置课前任务，学生扫描课本152页的“任务工单5-3”，完成课前任务 红星液压设备厂的实习生小谢最近跟着师傅老李，负责安装某厂液压传动系统中的保压回路。保压回路可以使系统在液压缸不动或在仅有工件变形所产生的微小位移下稳定地维持住压力。在师傅老李的悉心指导下，小谢很快就熟悉了业务，并了解到了蓄能器在保压回路中的核心作用。 · 【学生】完成课前任务 通过课前的预热，让学生了解本次课所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望 考勤 （2 min） · 【教师】使用文旌课堂APP，让学生登录签到 · 【学生】使用文旌课堂APP签到 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况 问题导入 （8 min） 蓄能器和热交换器的作用是什么？在工业设计中我们应该如何选用呢？ 本任务主要介绍蓄能器和热交换器的相关知识。 通过问题的导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣 传授新知 （35 min） 一、蓄能器 1．蓄能器的作用 如图5-23所示，蓄能器是一种能储存液体压力能，并在需要时把它释放出来的能量储存元件。它可以作为辅助动力源，保持系统压力，还可以消除压力冲击和吸收压力脉动。 · 【教师】课堂练习 判断题：蓄能器是一种能储存气体压力能，并在需要时把它释放出来的能量储存元件。 · 【学生】聆听、思考、回答 · 【教师】讲解练习题 错误。蓄能器是一种能储存液体压力能，并在需要时把它释放出来的能量储存元件。注意液体和气体的区别，避免概念混淆。 · 【学生】聆听、理解、记忆 2．蓄能器的分类和选用 蓄能器根据其内部液压油加载方式的不同，可分为重锤式蓄能器、弹簧式蓄能器和充气式蓄能器三类。 1）重锤式蓄能器 重锤式蓄能器是指用重力对液体加载，利用重锤的位能来储存能量的蓄能器，其压力取决于重锤的重力和液体的受压面积。重锤式蓄能器的特点是结构简单、输油过程中液压油的压力不变，但其笨重、惯性大、反应不灵敏，仅用于固定设备的蓄能。 2）弹簧式蓄能器 如图5-24所示（详见教材），弹簧式蓄能器是指用弹簧弹力对液体加载，利用弹簧的势能来储存能量的蓄能器，其压力取决于弹簧的刚度和压缩量。 · 【教师】提问学生 弹簧式蓄能器的特点是什么？适用于哪些场合？ · 【学生】聆听、思考、回答 · 【教师】总结学生的回答 弹簧式蓄能器的特点是结构简单、反应灵敏，但在输油过程中，液压油的压力容易变化，弹簧易疲劳，大容量的结构也比较庞大，因此适用于循环频率较低、容量不大的中低压系统。 · 【学生】聆听、理解、记忆 3）充气式蓄能器 充气式蓄能器是指用压缩气体对液体加载，利用压缩气体所具有的内能来储存能量的蓄能器，其输油压力取决于气体压力。 · 【教师】提问学生 哪位同学了解在充气式蓄能器中的气体一般采样什么样的气体呢？ · 【学生】聆听、思考、回答 · 【教师】总结学生的回答 在充气式蓄能器中，气体一般为惰性气体或氮气。 · 【学生】聆听、理解、记忆 根据气体和液体被隔离的方式不同，常用的充气式蓄能器分为活塞式蓄能器和气囊式蓄能器两种，如图5-25所示。 如图5-25（a）所示，活塞式蓄能器的活塞1的上部为压缩气体，气体由气门3充入，其下部经油孔a通液压传动系统。活塞装有O形密封圈，随下部液压油的储存和释放而在缸筒2内滑动。 ......（详见教材） 3．蓄能器的安装 蓄能器在液压传动系统中的功能不同，其安装位置和要求也不同。使用和安装蓄能器时应注意以下事项。 ① 蓄能器要安装在远离热源的地方。 ② 用于吸收液压冲击和压力脉动的蓄能器应尽可能安装在振源附近。 ③ 安装在管路中的蓄能器必须用支架或支承板加以固定。 ④ 气囊式蓄能器应垂直安放，油口向下，以免影响气囊的正常伸缩。 ⑤ 蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，以防液压泵停止或卸载时，蓄能器中的液压油倒流向液