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1、液壓與氣壓傳動實驗指導(dǎo)書實驗一 液壓泵性能實驗一實驗?zāi)康纳钊肜斫舛咳~片泵的靜態(tài)特性，著重測試液壓泵靜態(tài)特性。分析液壓泵的性能曲線，了解液壓泵的工作特性。通過實驗，學(xué)會小功率液壓泵性能的測試方法和測試用實驗儀器和設(shè)備。二實驗內(nèi)容測試液壓泵的下列特性：1液壓泵的壓力脈動值；2液壓泵的流量壓力特性；3液壓泵的容積效率壓力特性；4液壓泵的總效率壓力特性。三實驗裝置QCS003B 型液壓教學(xué)實驗臺。三實驗方法：液壓泵把原動機(jī)輸入機(jī)械能（T，n）轉(zhuǎn)化為液壓能（p，qv）輸出，送給液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于泵內(nèi)存在泄漏（用容積效率 hv表示），摩擦損失（用機(jī)械效率 hm表示）和液壓損失（此項損失較小，通常忽略），

2、所以泵的輸出功率必定小于輸入功率，總效率為：hhvhm；要直接測定hm比較困難，一般測出hv和h ，然后算出hm。 圖11為QCS003B型液壓實驗臺測試液壓泵的液壓系統(tǒng)原理圖。圖中8為被試液壓泵，它的進(jìn)油口裝有線隙式濾油器22，出油口并聯(lián)有溢流閥9和壓力表P6。液壓泵輸出的油液經(jīng)節(jié)流閥10和橢圓齒輪流量計20流回油箱。用節(jié)流閥10對液壓泵加載。圖11 液壓泵的特性實驗液壓系統(tǒng)原理圖1液壓泵的壓力脈動值：把液壓泵8的壓力調(diào)到額定壓力，觀察記錄其脈動值，看是否超過規(guī)定值。測時壓力表P6不能加接阻尼器。2液壓泵的流量壓力特性（qvp）：通過測定液壓泵8在不同工作壓力下的實際流量，得出它的流量壓力特

3、性曲線qvf (p)。調(diào)節(jié)節(jié)流閥10即得到液壓泵的不同壓力，可通過P6觀測。不同壓力下的流量用流量計和秒表確定。壓力調(diào)節(jié)范圍從零開始（此時對應(yīng)的流量為空載流量）到被試泵額定壓力的1.1倍為宜。3液壓泵的容積效率壓力特性（hv pp）：容積效率 = 滿載排量(公稱轉(zhuǎn)速下) /空載排量(公稱轉(zhuǎn)速下) = 滿載流量空載轉(zhuǎn)速 / (空載流量滿載轉(zhuǎn)速)若電動機(jī)的轉(zhuǎn)速在液壓泵處于額定工作壓力及零壓時基本上相等（則n額 = n空 ），則v = qv / qvt式中qv泵的額定流量（L/min）； qvt泵的理論流量（L/min）； 在實際生產(chǎn)中，泵的理論流量一般不用液壓泵設(shè)計時的幾何參數(shù)和運動參數(shù)計算，通常

4、以空載流量代替理論流量。本實驗中應(yīng)在節(jié)流閥10的通流截面積為最大的情況下測出泵的空載流量。4液壓泵總效率壓力特性（ p）： = Po /P i 或 Po = Pi = Pi hvhm 液壓泵的輸入功率 Pi：Pi = T n / 974(kW) 式中： T泵在額定壓力下的輸入轉(zhuǎn)矩（kgfm） n泵在額定壓力下的轉(zhuǎn)速（rpm）液壓泵的輸出功率 Po：Po = p qv / 612（kW）式中：p泵在額定壓力下的輸出壓力（kgf/cm2）qv泵在額定壓力下的流量（L/min）液壓泵的總效率可用下式表示： = Po / Pi =1.59 p qv / (T n) 四實驗步驟：1將電磁閥12的控制旋鈕

5、置于“0”位，使電磁閥12處于中位，電磁閥11的控制旋鈕置于“0”位，閥11斷電處于下位。全部打開節(jié)流閥10和溢流閥9，接通電源，讓被試液壓泵8空載運轉(zhuǎn)幾分鐘，排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣。 2關(guān)閉節(jié)流閥10，慢慢關(guān)小溢流閥9，將壓力p調(diào)至70 kgf/cm2，然后用鎖母將溢流閥9鎖住。 3逐漸開大節(jié)流閥10的閥口通流截面，使系統(tǒng)壓力p降至泵的額定壓力63 kgf/cm2，觀測被試泵的壓力脈動值（做兩次）。 4全部打開節(jié)流閥10，使液壓泵8的壓力為零（或接近零），測出此時的流量，此即為空載流量。再逐漸關(guān)小節(jié)流閥10的通流截面，作為泵8的不同負(fù)載，對應(yīng)測出壓力p、流量qv和電動機(jī)的輸入功率P表。注意，節(jié)流閥

6、每次調(diào)節(jié)后，須運轉(zhuǎn)一、兩分鐘后，再測量有關(guān)數(shù)據(jù)。壓力p從壓力表P6上直接讀數(shù)；流量qv用秒表測量橢圓齒輪流量計指針旋轉(zhuǎn)一周所需時間，根據(jù)公式 qv=V / t 60（L/min），t對應(yīng)容積變化量V所需的時間(s)，求出流量qv； 電動機(jī)的輸入功率P表從功率表19上直接讀數(shù)（電動機(jī)效率曲線由實驗室給出）； 5將上述所測數(shù)據(jù)填入試驗記錄表。 五實驗記錄與要求：1填寫液壓泵技術(shù)性能指標(biāo)；2填寫試驗記錄表；3繪制液壓泵工作特性曲線： 用坐標(biāo)紙繪制qvp，vp，p三條曲線。4分析實驗結(jié)果。六 思考題：1液壓泵的工作壓力大于額定壓力時能否使用？為什么？2從p曲線中得到什么啟發(fā)？（從泵的合理使用方面考慮）

7、。3在液壓泵特性實驗液壓系統(tǒng)中，溢流閥9起什么作用？4節(jié)流閥10為什么能夠?qū)Ρ辉嚤眉虞d？實驗二 液壓泵和液壓馬達(dá)拆裝實驗一實驗?zāi)康?液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，通過對液壓泵和液壓馬達(dá)的拆裝，可加深對泵和馬達(dá)結(jié)構(gòu)及工作原理的了解。二實驗內(nèi)容 拆裝：齒輪泵、單作用變量葉片泵、葉片馬達(dá)。三實驗用工具及材料內(nèi)六角扳手、固定扳手、螺絲刀、相關(guān)液壓泵、液壓馬達(dá)。四實驗要求 1. 通過拆裝，掌握液壓泵和馬達(dá)內(nèi)每個零部件構(gòu)造，了解其加工工藝要求。 2. 分析影響液壓泵和馬達(dá)正常工作及容積效率的因素，了解易產(chǎn)生故障的部件并分析其原因。 3. 如何解決液壓泵的困油問題，從結(jié)構(gòu)上加以分析。 4. 通過實物分析

8、液壓泵的工作三要素（三個必須的條件）。 5. 了解如何認(rèn)識液壓泵和馬達(dá)的銘牌、型號等內(nèi)容。 6. 掌握液壓泵和馬達(dá)的職能符號（定量、動量、單向、雙向）及選型要求等。7. 掌握拆裝油泵和馬達(dá)的方法和拆裝要點。五實驗報告內(nèi)容 1在齒輪油泵、單作用葉片泵（變量）、葉片馬達(dá)中選一種，畫出工作原理簡圖，說明其主要結(jié)構(gòu)組成及工作原理； 2敘述拆裝的循序； 3拆裝中主要使用的工具；4拆裝過程的感受。六思考題1齒輪泵的卸荷槽的作用是什么？2液壓泵的密封工作區(qū)是指哪一部分？3單作用變量葉片泵如何實現(xiàn)變量？4葉片式液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)與葉片泵有哪些不同之處？ 七液壓泵和馬達(dá)結(jié)構(gòu)1定量泵型號：CB-B型齒輪泵，結(jié)構(gòu)圖見圖1

9、1圖21拆卸步驟：1）松開6個緊固螺釘，分開端蓋1和4；從泵體3中取出主動齒輪及軸、從動齒輪及軸；2）分解端蓋與軸承、齒輪與軸、端蓋與油封。此步可不做。裝配順序與拆卸相反。主要零件分析：1）泵體3 泵體的兩端面開有封油槽，此槽與吸油口相通，用來防止泵內(nèi)油液從泵體與泵蓋接合面外泄，泵體與齒頂圓的徑向間隙為0.130.16mm。2）端蓋1與4 前后端蓋內(nèi)側(cè)開有卸荷槽（見圖中虛線所示），用來消除困油。端蓋1上吸油口大，壓油口小，用來減小作用在軸和軸承上的徑向不平衡力。3）齒輪2 兩個齒輪的齒數(shù)和模數(shù)都相等，齒輪與端蓋間軸向間隙為0.030.04mm，軸向間隙不可以調(diào)節(jié)。2變量泵型號：YBN型單作用變

10、量葉片泵，結(jié)構(gòu)圖見圖12圖22圖1-2拆卸步驟：1）松開固定螺釘，拆下彈簧壓蓋，取出彈簧4及彈簧座5；2）松開固定螺釘，拆下滑塊壓蓋，取出支撐滑塊等；3）松開固定螺釘，拆下傳動軸左右端蓋，取出定子、轉(zhuǎn)子傳動軸組件和配流盤；4）分解以上各部件。拆卸后清洗、檢驗、分析，裝配與拆卸順序相反。主要零件分析：1）定子和轉(zhuǎn)子 定子的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子的外表面是圓柱面。轉(zhuǎn)子中心固定，定子中心可以左右移動。定子徑向開有13條槽可以安置葉片。2）葉片 該泵共有13個葉片，流量脈動較偶數(shù)小。葉片后傾角為240，有利于葉片在慣性力的作用下向外伸出。3）配流盤 圖所示，配流盤上有四個圓弧槽，其中一個為壓油窗口a，另為吸油窗

11、口c，其他兩個b、d是通葉片底部的油槽。a與b接通，c與d接通。這樣可以保證，壓油腔一側(cè)的葉片底部油槽和壓油腔相通，吸油腔一側(cè)的葉片底部油槽與吸油腔相通，保持葉片的底部和頂部所受的液壓力是平衡的。4）滑塊 支撐滑塊3用來支持定子，并承受壓力油對定子的作用力。5）壓力調(diào)節(jié)裝置 壓力調(diào)節(jié)裝置由調(diào)壓彈簧5、調(diào)壓螺釘6和彈簧座組成。調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量，可以改變泵的限定壓力。6）最大流量調(diào)節(jié)裝置 調(diào)節(jié)左側(cè)螺釘可以改變定子4的原始位置，也改變了定子與轉(zhuǎn)子的原始偏心量，從而改變泵的最大流量。7）壓力反饋裝置 泵的出口壓力作用在活塞上，活塞對定子產(chǎn)生反饋力。3液壓馬達(dá)型號：YM型葉片式液壓馬達(dá)，結(jié)構(gòu)圖見圖13

12、1一殼體；2一定子；3一后蓋；4一轉(zhuǎn)子、葉片；5一壓力側(cè)板(配流盤)；6搖擺彈簧；7軸承；8一軸封；9一軸承；10一軸；11一銷子圖 23圖24實驗三 溢流閥特性實驗一、實驗?zāi)康模?）深入理解先導(dǎo)式溢流閥的工作原理（2）掌握溢流閥靜態(tài)性能實驗方法：分析溢流閥的靜態(tài)性能。二、實驗內(nèi)容1測試范圍及壓力穩(wěn)定性（1）調(diào)壓范圍：應(yīng)能達(dá)到被試溢流閥規(guī)定的調(diào)壓范圍（5 63kgf/ cm2），在該范圍內(nèi)，壓力的上升或下降應(yīng)平穩(wěn)，不得有尖叫聲。 （2）壓力振擺值：是表示調(diào)至穩(wěn)定的主要指標(biāo)，應(yīng)不超過規(guī)定值（2kgf/ cm2）。 （3）壓力偏移值：指調(diào)壓范圍最高值時，一分鐘內(nèi)應(yīng)不超過規(guī)定值（2kgf/ cm2）

13、。2卸荷壓力及壓力損失（1）卸荷壓力：被試閥遠(yuǎn)程控制口通過電磁換向閥16，與油箱接通，閥即處于卸荷狀態(tài)，這是該閥通過實驗流量下的壓力損失，稱為卸荷壓力。卸荷壓力應(yīng)不超過規(guī)定值（2kgf/ cm2）。 （2）壓力損失：被試閥的調(diào)壓手輪至全開位置，在試驗流量下被試閥的進(jìn)出口壓力差即為壓力損失，其值應(yīng)不超過規(guī)定值（2kgf/ cm2）。 3起閉特性（1）開啟壓力：被試閥調(diào)至調(diào)壓范圍最高值，且系統(tǒng)供油量為試驗流量時，擰緊溢流閥11使被試閥前的壓力逐漸升高，當(dāng)通過被試閥的溢流量為試驗流量1%時的系統(tǒng)壓力值稱為被試閥的開啟壓力。壓力級為63kgf/ cm2的溢流閥，規(guī)定開啟壓力不得小于53kgf/ cm2

14、。 （2）閉合壓力：被試閥調(diào)至調(diào)壓范圍最高值，且系統(tǒng)供油壓力為試驗流量時，松開溢流閥11使被試閥前的壓力逐漸降低，當(dāng)通過被試閥的溢流量為試驗流量1%時的系統(tǒng)壓力值稱為被試閥的閉合壓力。壓力級為的溢流閥，規(guī)定閉合壓力不得小于50kgf/ cm2。 （3）根據(jù)測試開啟特性與閉合特性的是數(shù)據(jù)，畫出被試閥的起閉特性曲線。 （4）實驗中壓力值由壓力表測出，被試閥溢流量較大時用流量計測量，以上兩種測量方法，由于測出的均是容積的變化量V，故還需要用秒表來測量對應(yīng)于V的時間，然后通過公式Q=V/t 60（升/分）計算得出流量值。 三、實驗裝置QCS003B 型液壓教學(xué)實驗臺。四、實驗方法與步驟1實驗前的調(diào)試首

15、先檢查節(jié)流閥10處于關(guān)閉狀態(tài)，三位四銅電磁換向閥17應(yīng)處于中位。啟動液壓泵18，讓二位三通電磁換向閥13處于常態(tài)位置，將溢流閥11調(diào)至比被試閥14的最高調(diào)節(jié)壓力高10%，即70kgf/cm2（觀察壓力表p121）。然后使電磁換向閥13通電，將被試閥14的壓力調(diào)至63kgf/cm2（觀察壓力表P12-2）。再通過流量計及秒表測出此時通過被試閥的流量，作為試驗流量。2試驗內(nèi)容（1）調(diào)壓范圍及壓力穩(wěn)定性1）逐步打開溢流閥14的調(diào)壓手柄，通過壓力表p122，觀察壓力下降的情況，看是否均勻，是否有突變或滯后等現(xiàn)象，并讀出調(diào)壓范圍最小值。再逐步擰緊調(diào)壓手柄，觀察壓力的變化情況，讀出調(diào)壓范圍最大值。反復(fù)實驗

16、不是少于3次。2）調(diào)節(jié)被壓閥14，在調(diào)壓范圍取5個壓力值，（其中包括調(diào)壓范圍最高值63kgf/ cm2），每次用壓力表p122分別測量各壓力下的壓力振擺值，并指出最大壓力振擺值。3）調(diào)節(jié)被試閥14至調(diào)壓范圍最高值63kgf/ cm2，壓力表p122，測量一分鐘內(nèi)的壓力偏移值。圖31溢流閥靜態(tài)性能實驗液壓系統(tǒng)原理圖（2）卸荷壓力和壓力損失1）卸荷壓力 將被試閥14的壓力調(diào)至調(diào)壓范圍的最高值（63kgf/ cm2），此時流過閥的溢流量為試驗流量。然后將二位二通電磁換向閥16通電，被試閥的額卸荷口（遠(yuǎn)程控制口）即通油箱。用壓力表p122測量壓力值，即為卸荷壓力。 注意：當(dāng)被試閥的壓力調(diào)好之后應(yīng)將p1

17、22壓力表開關(guān)轉(zhuǎn)至O位，待16通電后，再將壓力表開關(guān)轉(zhuǎn)至壓力接點讀出卸荷壓力值，這樣可以保護(hù)壓力表不被打壞。2）壓力損失 在實驗流量下，調(diào)節(jié)被壓閥14的調(diào)壓手輪至全開位置，用壓力表p122，測量壓力值。（3）起閉特性關(guān)閉溢流閥11，調(diào)節(jié)被試閥14至調(diào)壓范圍的最高值63kgf/ cm2，并鎖緊其調(diào)節(jié)手柄，使通過被試閥14的流量為試驗流量。1）閉合特性慢慢松開溢流閥11的手柄，使系統(tǒng)壓力分10檔逐漸降低，每次記錄過被試閥14的流量，直到被試閥14的溢流量減少到額定流量的1%（小流量時用量杯測量）。此時的壓力為閉合壓力（由壓力表p122讀出）。繼續(xù)松開溢流閥11的手柄，直到全部流量從溢流閥11流走。

18、2）開啟特性反向擰緊溢流閥11的手柄，從被試閥14不溢流開始，使系統(tǒng)壓力逐漸升高，當(dāng)被試閥14的溢流量達(dá)到實驗流量的1%時，此時的壓力為開啟壓力，再繼續(xù)擰緊溢流閥11的手柄，分10檔逐漸升壓，一直升到被試閥14的調(diào)壓范圍最高值63kgf/cm2。記下每次相應(yīng)的壓力和流量。 注意：為了減少測量誤差，啟閉特性實驗中溢流閥11的調(diào)壓手柄應(yīng)始終向響應(yīng)的方向旋轉(zhuǎn)。3實驗結(jié)束放松溢流閥11及14的調(diào)壓手柄，并使二位三通電磁換向閥13處于常態(tài)位置。最后關(guān)閉液壓泵。四、實驗報告1實驗數(shù)據(jù)記錄表格表3 1表322繪制溢流閥的啟閉特性曲線四、思考題1實驗油路中溢流閥起什么作用？2當(dāng)通過被試閥的試驗流量不同時對被試

19、閥的卸荷壓力有什么影響？3溢流閥的啟閉特性有何意義？啟閉特性好壞對使用性能有何影響？實驗四 液壓回路實驗一實驗?zāi)康囊簤夯芈肥且簤合到y(tǒng)的重要組成部分，通過對液壓回路的動作觀察和動手操作，可加深對液壓回路組成元件和液壓回路工作原理的了解。二實驗內(nèi)容1、換向回路，了解利用電磁換向閥控制雙桿液壓缸運動、停止的原理。2、調(diào)速回路，了解利用節(jié)流閥或調(diào)速閥在液壓系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)液壓缸運動速度的原理。3、多缸順序動作回路，了解由行程開關(guān)控制電磁換向閥的自動往復(fù)換向回路的基本原理。三實驗裝置YY18 透明液壓傳動實驗臺。四實驗要求1、設(shè)計并搭建實驗回路。2、檢查實驗臺上搭建的液壓回路是否正確，各接管連接部分是否插接

20、牢固，確定無誤則接通電源空載啟動電機(jī)，運行幾分鐘后，調(diào)節(jié)液壓泵的轉(zhuǎn)速將系統(tǒng)壓力緩慢調(diào)高達(dá)到預(yù)定壓力。 3、給電磁閥電磁鐵通電往復(fù)換向，觀察油缸動作過程。4、緩慢調(diào)節(jié)節(jié)流閥或調(diào)速閥調(diào)節(jié)旋鈕，以使節(jié)流口逐漸增大，觀察并記錄工作液壓缸活塞的運動速度以及調(diào)節(jié)量。五實驗報告內(nèi)容1、繪制實際實驗時的液壓回路圖，注明各元件名稱及型號；2、敘述回路工作原理；3、敘述實際開機(jī)詳細(xì)步驟；4、寫出開機(jī)注意事項；5、寫出停機(jī)時各閥、按鈕等所處的狀態(tài)。六思考題1、為什么回油節(jié)流調(diào)速低速平穩(wěn)性優(yōu)于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速？2、采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路有哪些優(yōu)點？3、順序動作回路是如何進(jìn)行控制的？實驗五 氣動元件認(rèn)識和氣動回路實驗一實

21、驗?zāi)康?掌握氣壓元件在氣動控制回路中的應(yīng)用,2通過裝拆氣壓回路了解調(diào)速回路和手動循環(huán)控制回路的組成及性能。3能利用現(xiàn)有氣壓元件擬訂其他方案，并進(jìn)行比較。二實驗內(nèi)容1認(rèn)識氣動元件，組裝具有調(diào)速功能的手動循環(huán)控制氣動回路。2認(rèn)識氣動元件，組裝邏輯“與”功能的間接控制氣動回路。三實驗裝置FESTO公司BIBB型氣壓傳動回路實驗臺。四實驗原理見系統(tǒng)原理圖。圖51為用二位五通雙氣控?fù)Q向閥1V3控制氣缸1A1運動，手動換向閥1S1和1S2控制1V3閥換位，氣缸運動速度可用單向節(jié)流閥1V1和1V2調(diào)節(jié)。圖52為用二位五通單氣控?fù)Q向閥1V1控制氣缸1A1運動，手動換向閥1S1和機(jī)動換向閥1S2同時動作時控制1V1閥換位，雙壓閥1V2用于與邏輯運算。 圖51 圖52五實驗步驟1按需要選擇氣壓元件；2根據(jù)系統(tǒng)原理圖聯(lián)接管道；3接通壓縮空氣源；4實現(xiàn)所要求的調(diào)速功能和循環(huán)動作；5拆卸，并將元件放好。六實驗報告1畫出回路圖；2敘述實驗所用氣動元件的功能特點；3敘述氣動回路的工作原理；4回答思考題。七思考題1氣動系統(tǒng)中為何要有三聯(lián)件？2單向節(jié)流閥在氣路中如何安裝？3用單氣控?fù)Q向閥與雙氣控?fù)Q向閥控制雙作用氣缸有什么不同特點？。