液压传动实验指导书15教材

液压传动实验指导机械设计基础教研室李岚王林（编）南华大学2014年12月微机检测液压传动综合实验台基本操作指南实验0液压传动基础实验（选做WYS-6.3型）实验一油泵性能实验（必做WYS-6.3型）实验二液压系统节流调速实验（必做WYS-6.3型）实验三液压元件拆装实验（选做）实验四溢流阀静、动态特性实验（选做WYS-6.3型）附图1-1实验台液压系统原理图附：实验报告WYS-6.3微机检测液压传动综合实验台基本操作指南一、微机控制液压综合实验台液压系统图1-1是微机检测液压综合实验液压系统图，整个实验台液压系统由节A、B、C、D、E等5个液压模块组成。二、实验选择及选择液压模块组成实验系统参照图1-1实验者每次可选择其中若干个液压模块组成自己所需同的实验系统。一共可组成四个实验系统。它们分别是：1、液压传动基础实验2、液压系统节流调速实验3、溢流阀静、动态特性实验4、变量叶片泵静、动态特性实验开启计算机，根据屏幕提示，选择您想做的实验（代号为1、2、3、4）。然后选择若干液压模块（A、B、C、D、E）组成所需的实验系统。选择正确，可进入下一步的实验程序。如果选择不正确请重新选择一次，若三次错误，计算机提示“请您再仔细阅读实验指导书”。（计算机使用方法参阅另一说明书）三、液压系统基本操作图1-2为该面板布置示意图。对照图1-1与图1-2，实验系统共同的基本操作如下：1、二位二通方向阀2为系统的卸荷阀，在启动液压泵4时，必须使方向阀2的电磁铁YV1失电。当液压泵4启动后，YV1通电，液压系统可建立压力；2、关闭调速阀7及节流阀8；3、电磁铁YV2-YV8全部处于失电状态；3调至额定压力6.3Mpa后锁紧，然后松开液压系统最大流量17L/min（调定）电机转速：1450/min液压缸活塞杆直径：28mm4、松开安全阀3，锁紧溢流阀6，再将安全阀阀6；5、各个不同的实验操作请参阅相应的实验指导书。四、液压系统基本参数♦液压系统最高压力：6.3Mpa♦电机功率：3KW液压缸活塞直径：50mm液压缸有效工作行程：250mm五、实验注意事项1、当安全阀3调节好后，在做各项实验时，严禁调节安全阀3。2、当实验停息时间较长时，使液压泵处于卸荷位置（电磁铁YV1失电），以免油温过分上升。3、实验时，要随时注意液压泵等液压元件的工作情况，如有异常声音及不正常泄漏时，应立即停机检查。4、图1-1所示位置，电磁铁YV1-YV8全处于失电状态：以下实验指导书，除了注明某一个电磁铁得电外，未注明电磁铁均处于失电状态。图1-2液压传动综合实验台面板布置图实验0液压传动基础实验指导书一、实验目的通过对往复运动液压系统传动实验，了解液压传动的基本工作原理和主要阀类在液压系统中的作用二、实验装置实验台的液压系统如图1-1所示，它由A、E二个液压模块组成三、实验步骤1）启动液压泵开YV1使阀2得电YV2—YV8等电磁铁断电，使调速阀7与节流阀8关闭，拧紧溢流阀20的调节螺钉（关闭溢流阀20）。2）调节溢流阀6:将溢流阀6的调节手柄逐渐旋松和旋紧，观察各压力表读数的变化，最后系统的工作压力调到2.0Mpa。3）实现往复运动：松开溢流阀28,逆时针方向松开单向节流阀26.27（此为节流阀开度最大，空载工况）。电磁铁YV8得电，液压缸右行（此为工作行程）。电磁铁YV7得电，液压缸左行（此为回程）。分别观察与液压缸工作行程中的各压力表的读数，和油缸到底各压力表的读数，液压缸有效工作行程为250伽。4）观察负载对系统工作压力的影响：使方向阀25处于中位（YV7,YV8失电），调节溢流阀6的压力为2.0Mpa,YV7得电，回程后调节加载溢流阀28依次为1.0、1.5、2.0Mpa,使液压缸作往复运动，观察各压力表的读数，比较这些数值与空载时的差别。阀28调到2Mpa后松阀6调到1Mpa，使YV8+，缸是否运动。5）上述实验步骤完成后，重新将系统压力调至2.0Mpa（调节溢流阀6）。6）观察节流阀的作用和工作原理（1）节流阀26、27处于全松开状态，松溢流阀28液压缸回油经节流阀27回油箱。操作方向阀25换向，使液压缸活塞往复运动，并逐渐关小节流阀27的开度，记录不同的大小开度时的各项数据，观察压力表读数及液压缸的速度变化，（计算机屏幕显示液压缸的相应速度值）。（2）注意负载不同时，即溢流阀28调定压力分别为1.2、0.6Mpa，在节流阀27的开度固定的情况下，观察液压缸的速度差异，（计算机屏幕显示液压缸的相应速度值）。四、实验结果1、实验记录1）液压泵启动压力表P1P3P4P5读数(Mpa)2）、往复运动（空载）压力表P1P3P4P5读数(Mpa)3）、负载P5对液压系统工作压力的影响（节流阀27阀口最大）P5(Mpa)系统调定压力P1（Mpa）液压缸活塞运动否？4）、节流阀的作用和工作情况当在同一负载，节流阀不同开度时:节流阀系统开作压力P1（Mpa）液压缸速度V（m/s）小开度大开度当节流阀在同一开度，负载P5不同时:序号P1P3P4P5液压缸速度V（m⑸122、思考1）溢流阀在液压系统中起什么作用？液压泵工作压力是由什么决定的?2）节流阀在液压系统中的作用如何？为什么在负载相同的情况下，改变节流阀的开度会引起液压缸运动速度的变化？试定性分析节流阀前后压差与通过该阀的流量及液压缸运动速度的关系，在某一节流阀开度时，改变负载为什么会引起液压缸速度变化。3）在本实验液压系统中，如果没有溢流阀6和安全阀3那么关节流阀27的开度时，会出现什么情况？4）各方向阀在液压系统中起什么作用？实验一油泵性能实验一、概述限压式变量叶片泵，当系统压力达到限定压力后，便自动减少液压泵的输出流量。该类液压泵的q—p（流量一压力）特性曲线如图5-1所示，调节液压泵的限压弹簧的压缩量，可调节液压泵拐点的压力Pb的大小，就可改变液压泵的最大供油压力，调节液压泵的限位块位置螺钉,可改变液压泵的最大输出流量。二、实验目的1、测量限压式变量叶片泵的静态特性：（1）流量一压力特性曲线（如图5-1）（2）液压泵拐点压力90%前的容积效率及液压泵的总效率；图5-2被试泵的压力动态特性曲线2、测量叶片泵的动态特性：记录液压泵突然升压和卸荷时的压力变化情况（如图5-2），从而确定压力超调量P,升压时间t1及卸荷时间t2。三、实验装置参阅图1-1，选择液压模块A、D组成叶片泵实验台液压系统。四、实验步骤1、静态试验：关闭溢流阀20,将溢流阀6调至6.3Mpa作安全阀，（关闭调速阀7）在节流阀8加载和卸荷下逐点记录压力p、流量q，以及泵的外泄漏量qx,作出q—p特性曲线，记录并计算各不同压力点的功率，总功率，液压泵的拐点处90%压力前的各点容积效率。2、将实验数据输入计算机相应表格中，绘制（由计算机显示及打印）流量一压力，功率一压力，液压泵效率一压力特性曲线。3、压力动态响应试验:（1）关闭调速阀7将节流阀8调节到一定的开度与压力；（2）按电磁铁YV1得电按钮，使系统突然加载；系统的压力波形由压力传感器12和功率放大等单元转换成电压波形，由计算机记录与绘制动态压力上升响应曲线。（3）按YV1复位按钮，使系统突然卸荷，系统的压力波形由压力传感器12和功率放大等单元转换成电压波形，由计算机记录与绘制动态压力卸荷响应曲线。五、数据测试1、压力P:用压力表14-1（读数）和压力传感器12测量；2、流量q：采用安置在实验台面板上的椭圆齿轮流量计10和秒表测量（流量计指针每转一圈为10升）（YV2得电）3、外泄漏量qx:用秒表测tx时间内小量杯16的容积（YV4得电）；4、输入功率P:用功率表测量电机输入功率PL（安置在实验台面板上）；六、数据处理1、测得不同压力时液压泵的流量，作出q—p特性曲线。2、理论流量：qo（压力为零时的流量）实验流量：q容积效率：nv=q/qo输入功率：Pi=P表n电机输出功率：P2=pq/60液压泵的总效率：nb=P2/P1（式中：P-MPa；q—l/min；p—kWn电机=0.75P表一kW概率表的读数）3、压力超调量△p、升压时间t1及卸荷时间t2，由计算机记录的曲线计算所得七、测试数据表TOC\o"1-5"\h\z在液压泵最高压力时：小量杯容积v:ml流量时间t:s泵外泄漏qx:1/min测试数据表序号Pi(MPa)Q(1/min)Pi(kW)P2(kW)nv(%)nb(%)123456789八、实验结果1、作出q（nv）—p（流量一压力）特性曲线2、作出P2—p（功率一压力）特性曲线3、作出nb—p（总效率一压力）特性曲线4、求出液压泵拐点压力90%处容积效率nv5、（由计算机绘制液压泵的动态压力响应特性曲线，并得出压力超调量P,升压响应时间ti及卸荷响应时间t2）实验二液压系统节流调速实验一、实验目的分析比较采用节流阀及调速阀的各种节流调速回路的速度负载特性二、实验台液压系统本实验台液压系统回路如图1-1所示它由A、E液压模块组成。三、实验要求1、根据实验台液压系统回路如图1-1及图1-2实验台面板布置，熟悉该实验的工作原理及操作方法。2、按照实验目的自己制定实验：（系统压力调节为4.0Mpa）（1）进油路节流阀调速系统的速度---负载特性；（提示：关闭阀20，关闭阀7.8，阀27逆时针开最大，调节阀26为某一开度，开大阀26，调节阀28）（2）回油路节流阀调速系统的速度---负载特性；（提示：关闭阀20，关闭阀7.8，阀26逆时针开最大，调节阀27为某一开度，开大阀27，调节阀28）（3）旁油路节流阀调速系统的速度---负载特性；（提示：关闭阀7，阀26、27逆时针开最大，调节阀8为某一开度，调节阀28）（4）旁路调速系统的速度---负载特性；（提示：关闭阀8，阀26、27逆时针开最大，调节阀7为某一开度，调节阀28）3、测定实验数据，并绘制采用节流阀或调速阀的进口、出口、旁路节流阀回路的速度---负载特性曲线。4、分析，比较实验结果。四、实验数据记录及整理1、实验数据记录于附表中，计算机屏幕显示液压缸相应的速度值；2、将负载压力和液压缸相应的实验数据输入计算机相应的表格；3、由计算机绘制各种节流阀和调速阀调速系统的速度负载特性曲线，并进行分析比较。附表1实验数据记录表班级：组别：姓名：☆表中参数单位：压力P――Mpa;负载压力为P3+P5☆速度值由计算机检测与显示、速度V__M/S（小数点后面取3位）回路形式参数12345678910进口节流调速回路节流阀26P1P2P3P4P5V出口节流阀调速回路节流阀27P1P2P3P4P5V旁路节流调速回路节流阀8P1P2P3P4P5V调速阀7P1P2P3P4P5V实验三液压元件拆装实验一、实验目的液压元件是液压系统的重要组成部分，通过实验，掌握各类液压元件的结构、性能、特点和工作原理。并能对液压元件的加工及装配工艺有一个初步的认识。二、实验用工具及内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其它液压元件。三、实验内容1、液压泵（齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵）拆装。2、液压控制阀（方向阀、压力阀、流量阀）拆装。拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压元件中的作用，了解各种液压元件的工作原理，按一定的步骤装配各类液压元件。四、实验步骤1、观察各泵、阀的外形及其型号。分析它们的工作原理。2、了解各类元件孔道的位置及其作用，各泵阀在使用安装时方法。3、研究各泵阀的主要部件的结构特点，动作过程和拆装方法。4、研究各压力阀的平衡方程及其动作过程。五、思考题：（1-7任选做3题）1、分析各类泵的密封容积是怎样形成的？2、齿轮泵有无配流装置？它是如何完成吸、压油分配的？3、齿轮泵采取什么措施来减小泵轴上的径向不平衡力的？4、齿轮泵如何消除困油现象的？5、影响齿泵工作压力提高的主要因素有哪些？一般中高压齿轮泵在结构上相应地采取了哪些措施？6、双作用叶片泵的结构特点是什么？7、试比较溢流阀、减压阀和顺序阀三者之间的异同点。四、实验体会与建议。实验四溢流阀一静动态特性实验、实验目的溢流阀是液压系统中应用最广的液压元件，通过本实验了解溢流阀的静动态性能及其基本测试方法。二、实验内容1、溢流阀的静态特性实验⑴、溢流阀调压范围，卸荷压力，内泄漏等（2）、溢流阀启闭特性（图4-1）图4-1溢流阀启闭特性曲线图4-2溢流阀压力阶跃特性曲线2、压力阶跃响应动态特性实验溢流阀压力阶跃特性：压力超调量，升压时间及卸荷时间（图4-2）三、溢流阀实验液压系统参阅液压系统图1-1,选择液压模块ABC组成的溢流阀特性实验回路。四、实验参数被试阀调定压力：P=4.0MPa被试阀调定流量：q=14m/n压力：用压力表14-1和压力传感器12测量；流量：小流量用量杯16和秒表测量，大流量用隋园齿轮流量计10和秒表测量，（流量计指针走一圈为10升）五、实验方法使电磁铁YV1――YV8失电，调速阀7与节流阀8关闭，放松溢流阀6的调压弹簧，开启液压泵4。然后使YV1得电，拧紧溢流阀6的调压弹簧。I.调压范围：使YV3失电，将被试阀20从最低压力慢慢地调至调定压力4MPa;II•卸荷压力：YV3得电，使阀20卸荷，测试阀20的进出口压差P1-P2;III•内泄漏：拧紧阀20的调压弹簧，调节系统溢流阀6,使P1等于额定压力4.0Mpa,YV5得电，用小量杯16测被试阀20的回油口的泄漏量，用秒表计时IV.启闭特性：通过调节系统溢流阀6和调速阀7及被试阀20,使通过阀20的流量为设定值，并使压力也为设定值，然后，琐定被试阀20的调节手柄，放松阀6的调压弹簧，使系统卸荷。调节系统溢流阀6,缓慢加压，YV5得电，用小量杯16测量，用秒表计时，(注意小量杯的油不要溢出杯外，如果进入量杯油过多，应立即按阀21的复位按钮(YV5失电)，等流量增大后，使YV5失电，用椭圆齿轮流量计10和秒表测量流量，逐点记录p和流量q值，直到加载压力为调定压力，然后调节系统溢流阀6,逐渐降压，逐点记录p和q值。输入计算机表格，由计算机绘制曲线。)V.压力阶跃动态特性：调节被试阀20的压力为4.0Mpa，通过调定流量。使YV3突然通电，系统压力突然卸荷，被测溢流阀20的压力由传感器12和功率放大单元转换成电压波形，由计算机记录压力变化波形。按电磁铁YV3复位拉钮，使系统突然升压，同样由计算机记录溢流阀20的压力变化波形。六、数据记录及实验结果i.被试阀的调压范围：Mpa卸荷压力：Mpa;内泄漏量：1/min(额定压力4Mpa);序号1234567P(Mpa)V(1)T(S)Q(lmin)ii.由计算机绘制溢流阀的启闭特性:根据启闭特性的实验曲线得到：开启压力：开启率：闭和压力：闭合率：根据实验压力阶跃特性曲线得到:压力超调量△P：压力上升响应时间t1:压力卸荷响应时间t2：实验台液压系统原理图实验报告实验名称班级学号姓名同组人指导老师实验日期一、实验目的二、实验设备三、实验内容（包括液压原理图）四、实验结果（包括实验数据）五、思考题