一种多功能组合式工程机械教具的制作方法

本发明属于学习教具技术领域，特别涉及一种多功能组合式工程机械教具。

背景技术：

随着社会的发展，工程机械已成为土建施工、设备安装的关键设备，致使工程机械行业发展迅速。对于开设工程机械各级学科的中、高等院校，由于和工程机械制造企业的合作处于发展中阶段，无法完全实现让教学走进工厂，让技术走进学校，导致工程机械学科学生的实践环节相对较薄弱。

目前，在普通中、高等院校中，工程机械类专业的实践教学环节主要分两类，一是观看工程机械施工车辆作业影音视频，通过仔细研究工程机械的工作原理和状态，加深对课本公式、图纸的理解。二是通过与合作工厂或校内车间实习，通过接触工程机械真机，亲自感受工程机械工作运动，达到教学目的。但是这两点都有各自的缺陷，不能很好的实现理论与实践相结合，同时对于大多数院校，对解决学生直观实践问题上存在困难，学生对于工程机械液压设备的理解扔停留在理论阶段。此外，对于具备实习车间的院校，由于液压系统的模拟存在复杂性和不稳定性，工程机械液压系统的高成本、难检修等难题时刻存在着。因此设计一种工程机械示教模型尤为重要。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种多功能组合式工程机械教具。

本本发明是通过一下技术方案实现的：

本发明一种多功能组合式工程机械教具，为一组合体，所述组合体包括底座、转向台、工装机构、模拟动力缸和操纵杆；所述转向台可拆卸连接在底座一端，工装机构与转向台为可拆卸连接，操纵杆置于底座另一端，在底座内通过模拟动力缸连接工装机构的模拟动臂缸，所述组合体通过调换不同工装机构模拟工程机械液压元件或者工程机械演示模型。

进一步地，转向台与底座的可拆卸连接为：底座上设有两模拟液压缸，分置于转向台两侧，通过两模拟液压缸连接转向台，两模拟液压缸通过输液管与模拟动力油缸，底座上通过螺纹可拆卸连接有双头螺杆；所述双头螺杆与转向台通过转向台上的孔配合且可拆卸。

进一步地，所述工装机构为挖掘机模型、装载机模型、汽车起重机模型或推土机模型。

进一步地，所述挖掘机模型包括挖掘机动臂、斗杆、挖掘机铲斗、摇杆、模拟动臂油缸Ⅰ、模拟铲斗油缸和连杆，所述挖掘机动臂一端连接在转向台上，另一端连接斗杆，斗杆和动臂间连接模拟斗杆油缸，挖掘机动臂和转向台间连接模拟动臂油缸Ⅰ，斗杆端部连接铲斗，铲斗和斗杆间还连接有使铲斗翻转的连杆和摇杆，连杆和摇杆连接处与斗杆连接模拟斗杆油缸处间连接模拟铲斗油缸；通过模拟动臂油缸Ⅰ、模拟斗杆油缸和模拟铲斗油缸的拟活塞杆的伸缩模拟挖掘机动臂、斗杆和挖掘机铲斗的伸缩模拟挖掘的工作状态。。

进一步地，所述装载机模型包括装载机动臂、装载机铲斗、连杆和摇臂25，所述装载机动臂一端转动连接在转向台上，且两侧分别通过模拟动臂油缸Ⅱ连接在转向台上，另一端连接有铲斗，所述摇臂通过支座连接在装载机动臂上，其一端连接铲斗，另一端连接模拟摇臂缸，模拟摇臂缸连接底座内模拟动力缸的输液管；通过模拟摇臂缸、模拟动臂油缸Ⅱ的拟活塞杆的伸缩模拟装载机摇臂和装载机动臂的伸缩模拟装载机的工作状态。

进一步地，所述模拟动力缸、模拟液压缸、模拟斗杆油缸、模拟铲斗油缸、模拟动臂油缸Ⅰ及模拟动臂油缸Ⅱ均为一注射器，均包括拟活塞杆、拟活塞和拟缸筒；拟活塞杆的拟活塞端连接操纵杆，另一端置于拟缸筒内，在拟缸筒内移动，模拟动力缸的拟缸筒另一端通过输液管连接工装机构的拟动臂油缸，在注射器的拟缸筒注入自来水，通过推动操纵杆运动，实现拟活塞杆和拟活塞在缸筒内运动。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用注射器模拟液压油缸，输液管模拟液压油路，其价格低廉，成本低。

2、本发明制作材料广如亚克力板、三合板等，加工出各部分形状，通过螺栓连接、销轴连接以及粘接，组成模型底座，转向台和工装机构。

3、本发明采用模块化设计，可拆卸安装，便于学生动手操作。

4、本发明设有操纵机构，用以模拟工程机械实际操纵系统。

5、本发明可以考虑批量化生产，用以制作玩具。

6、本发明在教学实践过程中，学生可亲自组装教具，亲自操作工程机械模拟系统，加深工程机械构造、结构间相互运动以及机械传动方面的理解，达到实践学习的效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是转向台示意图；

图3是底座结构示意图；

图4是操纵杆示意图；

图5是模拟液压缸结构示意图；

图6是挖掘机工装结构示意图；

图7是装载机工装结构示意图；

图中：1—操纵杆，2—底座，3—模拟液压缸，4—转向台，5—挖掘机模型，6—模拟动臂缸，7—装载机工装机构，8—拟液压缸套，9—模拟动力缸，10—矩形箱，11—双头螺杆，12—拟活塞杆，13—拟缸筒,14—拟活塞，15—挖掘机动臂，16—模拟斗杆油缸,17—斗杆，18—模拟铲斗油缸，19—摇杆，20—挖掘机铲斗，21—连杆，22—模拟动臂油缸Ⅰ，23—模拟摇臂缸，24—动臂连接结构，25—摇臂，26—连杆，27—装载机铲斗，28—模拟动臂油缸Ⅱ，29—装载机动臂。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步描述。

实施例：如图1所示，一种多功能组合式工程机械教具，为一组合体，所述组合体包括底座2、转向台4、工装机构、模拟动力缸9和操纵杆1；所述转向台4可拆卸连接在底座2一端，工装机构与转向台4为可拆卸连接，操纵杆1置于底座2另一端，在底座2内通过模拟动力缸9连接工装机构的模拟动臂缸6，所述组合体通过调换不同工装机构模拟工程机械液压元件或者至少一种工程机械演示模型。

如图2、图3所示，所述转向台4与底座1的可拆卸连接为：底座1上设有两模拟液压缸3，分置于转向台4两侧，通过两模拟液压缸3连接转向台4，底座2上通过螺纹可拆卸连接有双头螺杆11；所述双头螺杆11与转向台4通过转向台上的孔配合且可拆卸。通过模拟液压缸3的伸缩模拟工装机构的转动，两模拟液压缸3通过输液管与模拟动力油缸9容腔相连，通过推动操纵杆1使之拟活塞杆伸缩达到转向的目的。

所述工装机构为挖掘机模型、装载机模型、汽车起重机模型或推土机模型。

如图6所示，本例所述挖掘机模型包括挖掘机动臂15、斗杆17、挖掘机铲斗20、摇杆19、模拟动臂油缸Ⅰ22、模拟铲斗油缸18和连杆21，所述挖掘机动臂15一端连接在转向台上，另一端连接斗杆17，斗杆17和动臂间连接模拟斗杆油缸16，挖掘机动臂15和转向台间连接模拟动臂油缸Ⅰ22，斗杆17端部连接铲斗20，铲斗20和斗杆17间还连接有使铲斗翻转的连杆21和摇杆19，连杆21和摇杆19连接处与斗杆17连接模拟斗杆油缸16处间连接模拟铲斗油缸18。通过模拟动臂油缸Ⅰ22、模拟斗杆油缸16和模拟铲斗油缸18的拟活塞杆的伸缩模拟挖掘机动臂15、斗杆17和挖掘机铲斗20的伸缩模拟挖掘的工作状态，通过模拟油缸3的伸缩模拟挖掘机转向。

如图7所示，所述装载机模型包括装载机动臂29、装载机铲斗27、连杆26和摇臂25，所述装载机动臂29一端转动连接在转向台4上，且两侧分别通过模拟动臂油缸Ⅱ28连接在转向台4上，另一端连接有铲斗27，所述摇臂25通过支座1连接在装载机动臂29上，其一端连接铲斗27，另一端连接模拟摇臂缸23，模拟摇臂缸23连接底座1内模拟动力缸9的输液管。通过模拟摇臂缸23、模拟动臂油缸Ⅱ28的拟活塞杆的伸缩模拟装载机摇臂25和装载机动臂29的伸缩模拟装载机的工作状态。

本发明中的所述模拟动力缸9、模拟液压缸3、模拟斗杆油缸16、模拟铲斗油缸18、模拟动臂油缸Ⅰ22及模拟动臂油缸Ⅱ28均是由注射器代替，方便取材且便宜；如图5所示，以模拟动力缸9为例：包括拟活塞杆12、拟活塞14和拟缸筒13；拟活塞杆12的拟活塞14端连接操纵杆1，另一端置于拟缸筒13内，在拟缸筒13内移动，拟缸筒13另一端通过输液管连接工装机构的拟动臂油缸22，在注射器的拟缸筒13注入自来水，通过推动操纵杆1运动，实现拟活塞杆12和拟活塞14在缸筒内运动，可以移动到任何位置。

如图1所示，本例所述挖掘机模型和装载机模型同时组合在转向台4上，可以分别进行教学演示，一机多用。本发明各部分结构组成，可自由的拆卸，方便组装和携带。

本发明的多功能组合式工程机械教具，其具体工作过程如下：

教学演示时，把工装机构各部结构通过销轴连接在一起，再把工装机构安装在转向台4上，在把转向台4通过双头螺杆11连接在底座2上，通过推动操纵杆1推动模拟液压缸活塞杆伸缩，实现工程机械典型机种的工作状态模拟。

教学演示完毕，可将各结构拆卸，并把拆卸下的结构放在准备好的箱子内。