液壓及氣壓傳動實驗指導書

1、液壓與氣壓傳動實驗指導書湖北文理學院機汽學院實驗要求1、實驗前必須進行準備，編寫實驗預習報告。實驗準備報告的主要內(nèi)容如下：1）實驗項目；2）擬定實驗目的、內(nèi)容、時間（日期和時間，如果必要，擬定該項實驗分幾次進行，每次日期和時間）和地點；3）根據(jù)實驗室的具體條件，擬定實驗方案，繪出實驗裝置的液壓系統(tǒng)原理圖，并須附有實驗方案的必要說明；4）擬定實驗步驟，每次實驗所需測試的參數(shù)和點數(shù)，確定觀察和測量的方法，并估計測量誤差的來源（特別是影響較大的因素），如測量裝置誤差，環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差等。編制實驗記錄數(shù)據(jù)的全部表格，（表格名稱，編號，實驗條件，實驗中設定控制的參數(shù)和數(shù)值以及對應的待測參數(shù)和

2、點數(shù)，列出各項含意，代號，各種實驗讀值的單位，測試次數(shù)等），并準備好畫成相應曲線的圖紙（決定規(guī)格和格式，標出坐標和分度單位）；5）本組實驗人員的具體的工作分配和輪換安排；6）選定的數(shù)據(jù)處理方法等。2、實驗中，必須積極主動實驗，記錄實驗過程和實驗數(shù)據(jù)，并加以研究。實驗完成后指導教師同意后方可離開。3、實驗后必須編寫實驗報告，分析實驗和實驗數(shù)據(jù)，完成思考題眾所周知，實驗報告是實驗的唯一成果，一個實驗的價值在很大程度上取決于報告質(zhì)量的高低，要強調(diào)工作成果和總結(jié)的重要關系。學生在校期間，通過實驗教學的學習，對編寫實驗報告應給予充分的重視，高年級學生通過各種較為復雜的實驗，可多次受到編寫正式技術(shù)報告或科

3、技論文的嚴格訓練，這對培養(yǎng)一個科技人員所必備的思維能力，綜合歸納能力，組織管理能力和總結(jié)寫作能力是很有必要的。實驗分組及時間安排本班分二組進行實驗。實驗地點N2-405A組：學號01-28 B組：學號29及以后的同學時間：第九周周五A組5,6節(jié)，B組7,8節(jié)；第十周周五A組5,6節(jié)，B組7,8節(jié)；第十一周周五A組5,6節(jié)，B組7,8節(jié)。實驗一 液壓元件的拆裝目 錄1實驗目的 2實驗內(nèi)容 3實驗步驟和方法 4實驗注意事項 5實驗報告 1實驗目的1.1 通過液壓元件實物觀察或拆裝，深入了解液壓元件的結(jié)構(gòu)組成、元件內(nèi)部油路的連接、工作原理、性能，以鞏固課堂講述的內(nèi)容；1.2 通過實物,學習和了解液壓

4、元件在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式、作用、材料等工程實際問題；1.3 培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和動手能力。2實驗內(nèi)容2.1 液壓泵：齒輪泵、雙作用葉片泵、柱塞泵；2.2 液壓控制閥：壓力控制閥直動式溢流閥、先導式溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器； 方向控制閥單向閥、電磁換向閥、手動換向閥、液動換向閥、電液動換向閥等； 流量控制閥節(jié)流閥、調(diào)速閥；3實驗過程中思考的問題 3.1 液壓泵 1）找出齒輪泵、雙作用葉片泵、柱塞泵的密封工作容積，密封工作容積如何變化的，液壓泵工作時液壓油如何吸入和壓出；2）齒輪泵有哪幾條內(nèi)泄漏通道，怎樣提高其容積效率？其困油現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的，在結(jié)構(gòu)上如何改善？齒輪泵殼體端面

5、的環(huán)形溝槽起什么作用？觀察齒輪泵兩個油口是否一樣大、齒頂圓與殼體內(nèi)孔間的間隙大小，說明為什么； 3）雙作用葉片泵的定子內(nèi)表面是由幾部分組成的，各部分起什么作用？其葉片在槽中是如何伸出和縮回，葉片根部壓力油如何引入？影響葉片泵輸出壓力的因素是什么，提高輸出壓力應采取什么措施？試分析雙作用葉片泵是否有困油現(xiàn)象？ 4）軸向柱塞泵是如何變量的？其柱塞頭部中心小孔起什么作用？將小孔堵死是否可以； 5）試分析柱塞泵的輸出壓力為什么比齒輪泵和葉片泵的高。 3.2 液壓控制閥 1）觀察滑閥式方向控制閥，分析其換向原理、位置數(shù)和通路數(shù)、操縱方式，試說出其名稱、型號。觀察三位滑閥的中位機能?；y閥芯表面開有環(huán)形槽

6、起什么作用？ 2）觀察單向閥的結(jié)構(gòu)，分析其工作原理。并說明其彈簧剛度小的原因。 3）結(jié)合實物分析直動式溢流閥的工作原理，閥的彈簧腔為什么與閥的出口相連通？閥芯下端的小孔起什么作用？ 4）觀察先導式溢流閥的結(jié)構(gòu)組成，分析其工作原理。為什么主閥的彈簧剛度比先導閥的剛度?。科渲鏖y芯中的阻尼小孔起什么作用，是否可以將其去掉或變大？先導式溢流閥的遠程控制口有什么作用？ 5）為什么直動式溢流閥用在低壓系統(tǒng)，而先導式溢流閥多用在中、高壓系統(tǒng)？ 6）找出控制減壓閥閥芯的控制油路和控制邊，分析其工作原理。直動式減壓閥彈簧腔和先導式減壓閥的先導閥彈簧腔的泄油路，為什么不能和閥的出油口連接？7）試比較溢流閥和減壓閥

7、的功能、內(nèi)部油路和工作原理有什么不同？8）試比較順序閥和溢流閥的功能、內(nèi)部油路和工作原理有什么不同？9）觀察壓力繼電器結(jié)構(gòu)，分析其工作原理。10）觀察節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)組成，分析其工作原理。若節(jié)流閥進出油口接錯了，能否使用？有什么影響？11）根據(jù)調(diào)速閥的實物，搞清楚閥內(nèi)油路連接情況，分析其工作原理。調(diào)速閥能否做節(jié)流閥使用，如何改造？ 4實驗注意事項4.1 實驗中要認真觀察液壓元件實物并結(jié)合課堂講授的知識，搞清楚每一個思考題。4.2 實驗中要愛護液壓元件，拆裝時只能輕輕敲擊，不能用力過大；液壓元件中的零件不得損壞和丟失；需用拆裝的元件，在實驗結(jié)束前，把拆裝的元件裝好，不得將不同元件的零件裝到一起和漏裝

8、。4.3 實驗結(jié)束后，將拆開的元件裝好、實驗桌上的元件和工具擺放整齊、地面打掃干凈，經(jīng)指導教師同意方得離開。5實驗報告1）外嚙合齒輪泵工作原理簡圖 2）雙作用葉片泵工作原理簡圖3）軸向柱塞泵工作原理簡圖4）直動式溢流閥工作原理簡圖5）先導式溢流閥工作原理簡圖6）減壓閥工作原理簡圖7）順序閥工作原理簡圖8）調(diào)速閥工作原理簡圖9）換向閥10）單向閥 實驗二 液壓回路設計與安裝調(diào)試目 錄1實驗臺組成2. 節(jié)流調(diào)速實驗 2.1實驗目的 2.2實驗內(nèi)容與實驗原理 2.3實驗步驟 2.4試驗注意事項及操作規(guī)程 2.5實驗數(shù)據(jù)處理 2.6思考題 一、實驗臺組成：液壓實驗臺由以下五部分組成：（1）動力部分：主

9、要包括油箱、電動機、油泵和濾油器。電動機和葉片泵裝在油箱蓋板上，油箱底部裝有輪子，可以移動，它安放在實驗臺左后部。（2）控制部分：主要包括溢流閥、電磁換向閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥等，全部裝在實驗臺的面板上。（3）執(zhí)行部分：包括工作缸和加載缸，自行安裝于實驗臺面板上。（4）電器部分：包括電器箱和電器按鈕操作箱。電器箱中主要有接觸器、熱繼電器、變壓器、熔斷器等，位于實驗臺后部的右下角。電器按鈕操作箱主要包括各種控制按鈕和旋鈕以及紅綠信號燈，位于實驗面板上方。（5）測量部分：主要包括壓力表、溫度計，它們安裝在實驗臺面板上。二、節(jié)流調(diào)速實驗2.1 實驗目的2.1.1通過實驗深入了解進、出口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速原

10、理、以鞏固課堂講述的內(nèi)容；2.1.2掌握系統(tǒng)性能實驗方法；2.1.3培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和動手能力；2.1.4了解所用測量設備和測量裝置的工作原理和掌握其使用方法。2.2 實驗內(nèi)容與實驗原理2.2.1 實驗內(nèi)容（1）采用節(jié)流閥的進口節(jié)流調(diào)速回路的調(diào)速性能實驗；（2）采用節(jié)流閥的出口節(jié)流調(diào)速回路的調(diào)速性能實驗；（3）分析比較二種節(jié)流調(diào)速的性能；（4）進行差動連接的拆裝與性能測試。（選作）2.2.2實驗原理1、進口節(jié)流調(diào)速回路如圖2-7所示，這種調(diào)速回路將節(jié)流閥裝在液壓缸的進油路上，定量泵輸出的流量qp是恒定的。在由溢流閥調(diào)定的供油壓力pp下，其中的一部分流量1通過節(jié)流閥進入液壓缸的工

11、作腔，此壓力油的壓力1作用在活塞面積 1上，克服負載F推動活塞向右運動，另一部分流量則通過溢流閥流回油箱，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流截面積T，可以改變進入液壓缸的流量1，從而改變活塞的工作速度。這種調(diào)速回路的 各個主要參數(shù)存在如下關系：解此方程組得：/A1 （1） 圖2-7 節(jié)流閥進口節(jié)流調(diào)速回路即當節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)形式及液壓缸的尺寸大小確定之后，液壓缸的工作速度與節(jié)流閥的通流截面積、溢流閥的調(diào)定壓力及負載F有關，當和調(diào)定后，v隨F而變化，這里，負載F包括工作負載、摩擦負載和慣性負載等。調(diào)速回路中液壓缸工作速度和負載之間的關系稱為速度負載特性。以工作速度為縱坐標、負載F為橫坐標，將式(1)按不同的節(jié)流閥通流

12、截面積作圖，則可以得出一組進、節(jié)流調(diào)速回路的速度負載特性曲線，如圖2-8所示。 圖2-8速度負載特性曲線2、出口節(jié)流調(diào)速回路如圖2-9所示，這種調(diào)速回路將節(jié)流閥裝在液壓缸的回油路上，用它來控制液壓缸的回油腔流出的流量，從而也就控制了進入液壓缸工作腔的流量，定量泵輸出的恒定流量除了進入液壓缸的外，多余的部分都通過溢流閥流回油箱。在這種調(diào)速回路中，當不計管路和換向閥的壓力損失時，液壓缸工作腔內(nèi)油液的工作壓力（它基本上為一定值），此壓力油作用在面積上所產(chǎn)生的推力除了要克服負載F外， 圖2-9 出口節(jié)流調(diào)速回路還要克服回油腔壓力作用在環(huán)形面積上的背壓阻力，才能推動活塞向右運動。這種調(diào)速回路的各個主要參

13、數(shù)存在如下關系： ，解此方程組得： （2） 分析、比較（1）、（2）兩式可知；出口節(jié)流調(diào)速回路的速度負載特性和進口節(jié)流調(diào)速回路的速度負載特性是完全相同的。圖2-10 節(jié)流閥旁路節(jié)流調(diào)速回路3、旁路節(jié)流調(diào)速回路，如圖2-10所示，這種調(diào)速回路將節(jié)流閥安裝在與溢流閥并聯(lián)的旁支油路上，定量泵輸出恒定的流量，其中一部分流量進入液壓缸，推動活塞前進，另一部分則通過節(jié)流閥流回油箱。改變節(jié)流閥的通流節(jié)流面積就可以改變，從而改變了，以達到調(diào)速的目的。當不考慮管路的壓力損失時，液壓泵的供油壓力等于液壓缸工作腔內(nèi)的壓力，其大小決定于負載F和工作腔的有效面積(), 此時溢流閥的調(diào)定壓力必須大得能克服最大負載所需的壓

14、力，才能使系統(tǒng)正常工作，工作中該閥處于關閉狀態(tài)，僅當回路過載時才打開，因此，它是安全閥。這種調(diào)速回路的各個主要參數(shù)存在如下關系：解此方程組得： 圖2-11 節(jié)流閥旁路節(jié)流調(diào)速回路速度負載特性曲線 （3）將式（3）按不同的節(jié)流閥通流截流面積作圖則可以得出一組速度負載特性曲線，如圖2-11所示。 4、調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速回路圖2-12 調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速回路如圖2-12所示，這種調(diào)速回路的工作情況與節(jié)流閥進口節(jié)流調(diào)速回路完全相同。這種調(diào)速回路的各個主要參數(shù)存在如下關系：圖2-13 調(diào)速閥速度負載特性曲線u解此方程組得; v=cdAT(pm-F/A1)/A1 (4)由于調(diào)速閥中的減壓閥使節(jié)流閥前后的

15、壓差pj基本保持不變，所圖2-13 調(diào)速閥 進口節(jié)流調(diào)速回路機械特性曲線以活塞運動速度也基本保持不變。將式（4）按不同的節(jié)流閥通流截流面積作圖則可以得出一組速度負載特性曲線，如圖2-13所示。 2. 3 實驗步驟1、節(jié)流閥進口節(jié)流調(diào)速回路 (1) 測試前的調(diào)整加載回路的調(diào)整：關閉節(jié)流閥，松開溢流閥調(diào)壓手柄，使電磁閥處于常態(tài)。啟動液壓泵，調(diào)節(jié)溢流閥，使回路處于低壓, 通過電磁閥的切換，使加載缸活塞往復運動3-5次，以排除回路內(nèi)的空氣，然后使活塞處于退回位置。調(diào)速回路的調(diào)整：全部打開節(jié)流閥，調(diào)節(jié)溢流閥，啟動液壓泵，使系統(tǒng)處于低壓, 通過電磁閥的切換，使加載缸活塞往復運動3-5次，以排除回路內(nèi)的空氣

16、，然后使活塞處于退回位置。將電磁閥3處于左位，慢慢調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，使工作缸活塞運動速度適中，反復切換電磁閥，使工作缸活塞往復運動， 檢查系統(tǒng)是否正常。(2) 調(diào)定液壓泵1的供油壓力, 調(diào)節(jié)回路節(jié)流閥的開度AT。注意：節(jié)流閥的開度由大到小進行調(diào)整，記錄實驗數(shù)據(jù)。（3）流量控制閥的開度AT 調(diào)定，調(diào)節(jié)溢流閥，記錄實驗數(shù)據(jù)。 2、節(jié)流閥出口節(jié)流調(diào)速回路重復1（1）、1（2）、1（3）步驟，至本實驗結(jié)束，將以上數(shù)據(jù)記錄到實驗記錄表格中。3、節(jié)流閥旁路節(jié)流調(diào)速回路重復1（1）、1（2）、1（3）步驟，至本實驗結(jié)束，將以上數(shù)據(jù)記錄到實驗記錄表格中。4、調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速回路重復1（1）、1（2）、1（3

17、）步驟，至本實驗結(jié)束，將以上數(shù)據(jù)記錄到實驗記錄表格中。為便于對比上述四種調(diào)速回路的實驗結(jié)果，在調(diào)節(jié)2、3、4個項的節(jié)流閥開度AT時，應該與1中的中開度盡可能一致。2.4試驗注意事項及操作規(guī)程 2.4.1 在做實驗之前，仔細詳看指導書和實驗臺上標注的操作規(guī)程。2.4.2 操作實驗臺之前，檢查實驗臺。2.4.3 實驗臺工作時，禁止用手加載液壓缸。2.4.4 電氣按鈕說明：（1）啟動上電按鈕，上電指示燈有顯示。（2）啟動油泵電機，指示燈有顯示，表示油泵電機正常運行工作。（3）啟動換向閥按鈕，實現(xiàn)液壓缸的進退。（5）遇到緊急情況可按“停止”按鈕。（6）做完實驗后按下上電按鈕，切斷電源。 2.5 實驗數(shù)

18、據(jù)整理1根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算結(jié)果，并根據(jù)計算結(jié)果繪制速度負載特性曲線2實驗結(jié)果的分析（根據(jù)實驗結(jié)果并結(jié)合思考題進行總結(jié)）。實驗數(shù)據(jù)參考表格實驗21 節(jié)流閥進油調(diào)速回路壓力參數(shù)(mPa)測 算 參 數(shù)工作行程回程距離s（mm）時間t（s）速度V（mm/s）P1P2P3P4第一次第二次平均值實驗22 節(jié)流閥回油調(diào)速回路壓力參數(shù)(mPa)測 算 參 數(shù)工作行程回程距離s（mm）時間t（s）速度V（mm/s）P1P2P3P4第一次第二次平均值實驗2-3 節(jié)流閥旁路調(diào)速回路壓力參數(shù)(mPa)測 算 參 數(shù)工作行程回程距離s（mm）時間t（s）速度V（mm/s）P1P2P3P4第一次第二次平均值實驗2-4 調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速回路壓力參數(shù)(mPa)測 算 參 數(shù)工作行程回程距離s（mm）時間t（s）速度V（mm/s）P1P2P3P4第一次第二次平均值2.6 思考題 節(jié)流