一种工学结合的教学方法

摘要

本发明属于仿真教学技术领域，公开了一种工学结合装置，包括挤出机模型及注塑机模型，所述挤出机模型从左至右依次包括电机、挤出机本体及冷却水槽，所述挤出机本体内匹配设置螺杆，所述螺杆的一端连接第一连接杆，所述第一连接杆穿过所述挤出机本体的一端设置第一齿轮，所述螺杆的另一端连接柱体条形件，所述柱体条形件依次穿过所述挤出机本体的右端及所述冷却水槽，所述柱体条形件与所述挤出机本体的轴向中心线平行，还公开了一种基于以上工学结合装置的教学方法，起到先后模拟挤出机成型过程及注塑机开模过程的效果，还可以加深旋转运动变直线运动的理解和记忆。

说明书

技术领域

本发明属于仿真教学技术领域，具体涉及一种工学结合装置及其教学方法。

背景技术

资料显示，目前我国高等、中等和职业院校机械设计传动教学的现状是：以理论教学为主，跟实际应用联系少，很难激发学员学习的积极性，记忆不够深刻。

本发明将课堂教学内容与实践中的装置有机地结合，能够提高学员理解装置原理，提高课程的学习积极性及学习效果，加深对机械传动机构的认识，加深旋转运动变直线运动的理解和记忆，使学员一目了然，记忆深刻。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种工学结合的教学方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种工学结合装置包括挤出机模型及注塑机模型，所述挤出机模型从左至右依次包括挤出机本体、电机及冷却水槽，所述挤出机本体内匹配设置螺杆，所述螺杆的一端连接第一连接杆，所述第一连接杆穿过所述挤出机本体的一端设置第一齿轮，所述螺杆的另一端连接柱体条形件，所述柱体条形件依次穿过所述挤出机本体的右端及所述冷却水槽，所述柱体条形件与所述挤出机本体的轴向中心线平行；

所述注塑机模型从左至右依次包括丝杆、套筒、动模及定模，所述套筒的一端匹配套在所述丝杆上，所述套筒的另一端固定连接所述动模，所述套筒与所述动模的开模方向平行，所述套筒上设置第二齿轮；

所述电机的传动轴上垂直设置第二连接杆，所述第二连接杆的端部设置弧形齿，所述第一齿轮及所述第二齿轮以所述电机的传动轴为对象呈对称分布，所述弧形齿的一端与所述第一齿轮外啮合连接；

所述弧形齿的圆心角不低于90°且不高于180°，所述弧形齿的半径大于所述第一齿轮半径的四倍；

所述动模及定模之间匹配设有模块，所述定模内设有活动顶杆，所述活动顶杆与所述动模的开模方向平行，所述活动顶杆的一端垂直连接所述模块，另一端连接压缩弹簧。

进一步地，所述弧形齿为半圆弧形齿，所述弧形齿的半径等于所述第一齿轮半径的8倍。

进一步地，所述弧形齿为四分之一弧形齿，所述弧形齿的半径等于所述第一齿轮半径的16倍。

进一步地，所述挤出机本体的左端设置进料斗。

进一步地，所述动模下方设置有滑轨，所述动模滑动设置在所述滑轨上，所述滑轨沿所述动模的开模方向设置。

进一步地，所述丝杆的螺纹间距大于所述模块的厚度。

本发明还公开了一种基于以上工学结合装置的教学方法，包括以下步骤：

步骤一，启动电机的正转按钮，先后同步播放挤出机模型的动态解读及所述注塑机模型的动态解读；

步骤二，启动电机的反转按钮，停止播报挤出机模型的动态解读及所述注塑机模型的动态解读；

步骤三，选用弧形齿为半圆弧形齿，所述弧形齿的半径等于所述第一齿轮半径的8倍。弧形齿安装在第二连接杆的端部并使弧形齿的一端与所述第一齿轮外啮合连接，重复步骤一及步骤二；

或步骤三，将步骤三的弧形齿替换为四分之一弧形齿，所述弧形齿的半径等于所述第一齿轮半径的16倍，将弧形齿安装在第二连接杆的端部并使弧形齿的一端与所述第一齿轮外啮合连接，重复步骤一及步骤二；

步骤四，关闭电机的电源开关。

本发明的有益效果为：

本发明的基于工学结合装置可在启动电机的正转按钮后，可先出现挤出机模型模拟挤出的过程，后出现注塑机模型模压成型后模块被顶杆顶出的过程，起到先后模拟挤出机成型过程及注塑机开模过程的效果，还可以加深旋转运动变直线运动的理解和记忆，本发明的教学方法使用方便，可配合同步地语音讲解让学员进行自学。

附图说明

图1是本发明的一种工学结合装置的俯视图。

图2是本发明的实施例1的弧形齿的结构示意图。

图中：1-挤出机本体；11-螺杆；12-第一连接杆；13-柱体条形件；2-电机；21-传动轴；22-第二连接杆；23-弧形齿；3-冷却水槽；41-第一齿轮；42-第二齿轮；5-丝杆；6-套筒；7-动模；8-定模；81-活动顶杆；82-压缩弹簧；9-模块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

实施例1：

本实施例提供一种工学结合装置包括挤出机模型及注塑机模型，所述挤出机模型从左至右依次包括挤出机本体1、电机2及冷却水槽3，所述挤出机本体内匹配设置螺杆11，所述螺杆11的一端连接第一连接杆12，所述第一连接杆12穿过所述挤出机本体1的一端设置第一齿轮41，通过第一齿轮的转动可带动螺杆11转动。所述螺杆的另一端连接柱体条形件13，所述柱体条形件13依次穿过所述挤出机本体1的右端及所述冷却水槽3，所述柱体条形件13与所述挤出机本体的轴向中心线平行；随着螺杆转动，螺杆还可在挤出机本体内往复位移，当螺杆顺时针转动时，可带动螺杆向右位移，从而带动柱体条形件13带动柱体条形件慢慢位移伸出冷却水槽外，这样随着语音播报的同步讲解可让学员更好地理解挤出机的成型原理。柱体条形件13与冷却水槽出口的距离可根据螺杆的位移距离决定。

所述注塑机模型从左至右依次包括丝杆5、套筒6、动模7及定模8，所述套筒6的一端匹配套在所述丝杆5上，所述套筒6的另一端固定连接所述动模7，所述套筒6与所述动模7的开模方向平行，所述套筒6上设置第二齿轮42；通过第二齿轮42的转动可带动套筒转动，从而带动套筒旋转并往复位移，如第二齿轮顺时针旋转时，可使套筒带动动模朝着动模的开模方向位移，反之亦然，如第二齿轮逆时针旋转时，可带动动模朝着动模的合模方向位移。

所述电机2的传动轴21上垂直设置第二连接杆22，所述第二连接杆22的端部设置弧形齿23，电机2运转可带动弧形齿23转动，如电机正向运转时，带动弧形齿逆时针转动，弧形齿的一端与所述第一齿轮外啮合连接，安装时，可以使弧形齿23的一端正好与第一齿轮41外啮合连接，由于所述第一齿轮及所述第二齿轮以所述电机的传动轴为对象呈对称分布，这样弧形齿转动过程中先带动第一齿轮顺时针旋转再带动第二齿轮顺时针旋转，就会先出现柱体条形件慢慢伸出冷却水槽外，再出现套筒带动动模朝着动模的开模方向位移的动态过程。起到先后模拟挤出机成型过程及注塑机开模过程地效果。

由于所述动模7及定模8之间匹配设有模块9，所述定模内设有活动顶杆81，所述活动顶杆81与所述动模的开模方向平行，所述活动顶杆的一端垂直连接所述模块，另一端连接压缩弹簧82。当动模朝着开模方向位移时，动模和定模的合模时给予模块的挤压力慢慢撤去，压缩弹簧82在弹簧回复力的作用会慢慢推动活动顶杆81顶出模块，演示出模块被顶出的过程，教学效果更好。由于所述弧形齿的圆心角不低于90°且不高于180°，所述弧形齿的半径大于所述第一齿轮半径的四倍，这样弧形齿的转动可带动第一齿轮或第二齿轮转动一周以上，丝杆转动一周的过程中，向开模方向或合模方向位移一个丝杆的螺纹间距的距离，所述丝杆的螺纹间距大于所述模块的厚度，可以模拟出模块完全顶出的效果。

在本实施例中，所述弧形齿为半圆弧形齿，所述弧形齿的半径等于所述第一齿轮半径的8倍。弧形齿转动过程中，可带动第一齿轮转动4圈，从而可带动柱体条形件位移四倍的螺杆的螺纹间距，教学展示效果更好，可以根据实际需要设计柱体条形件的位移距离。

所述挤出机本体的左端设置进料斗，使得挤出机模型的外形更为逼真。

所述动模下方设置有滑轨，所述动模滑动设置在所述滑轨上，所述滑轨沿所述动模的开模方向设置，使得动模在位移的过程中可沿着滑轨定向位移。

本实施例中还提供了基于以上工学结合装置的教学方法，包括以下步骤：

步骤一，启动电机的正转按钮，带动电机正向运转，可先带动挤出机模型模拟挤出的过程后带动注塑机模型模压成型后模块被顶杆顶出的过程，随着先后同步播放挤出机模型的动态解读及所述注塑机模型的动态解读；可以让学员更好地理解挤出机的工作原理及注塑机的工作原理。

步骤二，启动电机的反转按钮，停止播报挤出机模型的动态解读及所述注塑机模型的动态解读；使工学结合装置的柱体条形件和模块回复到初始位置，便于下一次演示挤出机模型模拟挤出的过程及注塑机模型模压成型后模块被顶杆顶出的过程。

步骤三，选用弧形齿为半圆弧形齿，所述弧形齿的半径等于所述第一齿轮半径的8倍。弧形齿安装在第二连接杆的端部并使弧形齿的一端与所述第一齿轮外啮合连接，重复步骤一及步骤二；通过实例理解弧形齿的传动，半圆弧形齿可带动第二齿轮转动四周，从而带动动模位移四倍的丝杆的螺纹间距。

步骤四，关闭电机的电源开关。

实施例2：

将实施例1中的弧形齿替换为为四分之一弧形齿，且对应弧形齿的半径等于所述第一齿轮半径的16倍。

弧形齿转动过程中，同样可带动第一齿轮转动4圈，从而可带动柱体条形件位移四倍的螺杆的螺纹间距，加深旋转运动变直线运动的理解和记忆，教学展示效果更好，可以根据实际需要设计柱体条形件的位移距离。

其他部件及其连接关系与实施例1相同，基于工学结合装置的教学方法的步骤三替换为：将弧形齿替换为四分之一弧形齿，所述弧形齿的半径等于所述第一齿轮半径的16倍，将弧形齿安装在第二连接杆的端部并使弧形齿的一端与所述第一齿轮外啮合连接，重复步骤一及步骤二；通过实例理解弧形齿的传动，四分之一弧形齿可带动第二齿轮转动四周，从而带动动模位移四倍的丝杆的螺纹间距。

总之，本发明的基于工学结合装置可在启动电机的正转按钮后，可先出现挤出机模型模拟挤出的过程，后出现注塑机模型模压成型后模块被顶杆顶出的过程，起到先后模拟挤出机成型过程及注塑机开模过程的效果，还可以加深旋转运动变直线运动的理解和记忆，本发明的教学方法使用方便，可配合同步地语音讲解让学员进行自学。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。