№74-9
Навчальне проектування та моделювання електро-гідравличної системи управління рухом верстатного обладнання
С.В. Алексєєнко1, В.А. Дербаба1, В.М. Рубан1, М.С. Алексєєнко1
1 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 74:111-123
https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.111
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Представити технологію проектування та моделювання реальних електрогідравлічних систем, для застосування у навчальному процесі вищого навчального закладу, та перспективи запропонованого підходу при підготовці технічних фахівців. Як приклад розглянуто модель системи управління рухом гідравлічного циліндру приладу фіксації деталей на робочому столі фрезерного верстату, створеної на базі компонентів компанії Festo.
Методика. Методологічною основою роботи є системний підхід, який полягає у використанні сучасного програмного забезпечення FluidSim – комплексного програмного забезпечення для створення, моделювання та вивчення в тому числі електрогідравлічних схем та навчального обладнання компанії Festo, що дозволяє студентам набувати та розвивати практичні навички та одночасно моделювати реальне робоче середовище.Додатковими перевагами комп’ютерного та фізичного моделювання в освітньому процесі є інтерактивна компонента, яка сприяє візуалізації навчального матеріалу та покращує процес розв’язання завдань.
Результати. Враховуючи педагогічні особливості, притаманні світовим тенденціям у технічній освіті, обґрунтовано застосування у навчальному процесі комплексного підходу з використанням комп’ютерного та фізичного моделювання при підготовці технічних спеціалістів з проектування електрогідравлічних систем. Продемонстровано послідовність та підсумки роботи студентів на одному з варіантів виконання навчального проекту – системи управління рухом гідравлічного циліндра приладу фіксації деталей на робочому столі фрезерного верстату. Результатом запропонованого підходу також є підвищення мотивації студентів, досягнення більш високого рівня практичних знань та навичок порівняно з традиційною моделлю навчання.
Наукова новизна. Розроблено модифікований алгоритм формування розширеної моделі освоєння навчального матеріалу з електрогідравлічних приладів та систем із застосуванням сучасного програмного забезпечення та обладнання, що дозволяє студентам набувати та розвивати практичні навички та одночасно моделювати реальне робоче середовище.
Практична значимість. Матеріали роботи можуть слугувати основою для використання запропонованого комплексного підходу, який дозволить удосконалити процес навчання та викладання електрогідравліки, забезпечуючи більш високий рівень результатів навчання, особливо в частині набуття практичних знань та навичок.
Ключові слова: сучасна технічна освіта, електрогідравлічні системи, гідропривід верстатного обладнання, проектування та моделювання, FluidSim, Festo.
Перелік посилань
1. Дербаба, В.А., Носачов, В.С. & Різо, З.М. (2021). Дослідження і удосконалення методики випробувань верстата на геометричну і кінематичну точність. Збірник наукових праць НГУ, (64), 198–212.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/64.198
2. Bohdanov, O., Protsiv, V., Derbaba, V. & Patsera, S. (2020). Model of surface roughness in turning of shafts of traction motors of electric cars. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 41–45.
https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-1/041
3. Ruban, V., Derbaba, V., Bohdanov, O., & Shcherbyna, Y. (2023). Optimization of product processing modes in modeling and programming of machining on machine tools with program control. Collection of Research Papers of the National Mining University, (72), 222–238.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/72.222
4. Shreeve, M.W. (2008). Beyond the Didactic Classroom: Educational Models to Encourage Active Student Involvement in Learning. The Journal of Chiropractic Education, 22(1), 23–28.
https://doi.org/10.7899/1042-5055-22.1.23
5.Michael, J., & Martin, J.H. (2016). A comparison of problem-based and didactic learning pedagogies on an electronics engineering course.International Journal of Electrical Engineering Education, 53(1) 3–22.
https://doi/10.1177/0020720915592012
6.Orošnjak, M., Jocanović, M., & Karanović, V. (2017). Simulation and modeling of a hydraulic system in FluidSim. XVII International Scientific Conference on Industrial Systems, 17, 50–53.
7. Suwandi, A., Alamsyah, N. F., Zariatin, D. L., Sulaksono, B., & Prayogi, E. (2020). Simulated design of hydraulic systems for fishing deck machinery hydraulic type with FluidSIM® software. AIP Conference Proceedings, 2227, 020012.
https://doi.org/10.1063/5.0000914
8. FESTO FluidSim (2016). "Festo FluidSim User’s Guide", FESTO Didactic SE, Art Systems GmbH.
