液压与气压传动实验指导书正文按新实验台DOC

1、实验一液压泵静态性能实验一、实验目的:了解油泵的主要性能技术指标，学会测定油泵的流量特性，学会测量油泵的压力、流量、容积效率、总效率和输入、输出功率的方法。二、实验设备:QCSOO3液压传动教学实验台: 一台机械式转速表: 一块电子秒表: 一块图 1-1 液压泵静态性能实验原理图图 1-1 为液压泵静态性能实验原理图，图中18YB 型双作用式叶片泵为本实验的被试泵，其额定工作压力为63 kgf/cm2 ，额定流量为6ml/r。图中节流阀10 为本实验的模拟载荷阀。油泵的工作压力由节流阀10 调节，其压力值可由压力表P12 1 读出。测量流量由流量计读出，温度由温度计读出，时间由秒表读出，测量空

2、载流量qk 时把节流阀10 开到最大，油泵输出油液经节流阀10 直通流量计回油箱，此时液压泵输出的工作压力接近零压。图中溢流阀11 为本实验的安全阀，其调整的安全压力值为70kgf/cm2 。三、实验内容:1. 液压泵的流量特性:液压泵因存在缝隙有流量泄漏，泵的工作压力越高，其泄漏越大。通过实验测出压力与流量的关系曲线。q=f(P 12-1 ) ，即为泵的流量特性。2. 液压泵的容积效率:油泵的容积效率是泵在额定工作压力时的实际流量q 与理论流量qt 的比值，- 1 -即 :qvqt理论流量qt 可根据测出的液压泵转速和泵的尺寸结构参数按公式计算出。叶片泵的计算公式:qt2 R 2r 2(R

3、r )bZ Bnpvcos在实际生产实验中，一般可用液压泵在零压时的空载流量qk 代替理论流量 qt ， 则qvqk当测不到空载（压力为零时）流量时，在泵的流量特性曲线q=f(P 12-1 )中，把各压力点时算出的输出流量用描点法连成实际输出的流量曲线，该曲线与纵轴的交点即为空载流量qk 。3. 液压泵的总效率:液压泵的总效率 :POPip9.8110410 3qpq式中 : PO 油泵输出功率，KW， P0p q601000612KWT2nTnPi 油泵输入功率，KW， Pi Tn60KW10009549p 液压泵的输出压力，kgf/cm2q 液压泵的输出流量，l/minT 一液压泵输入转矩

4、，N m- 2 -n 一液压泵的转速， r/min在实验台中，可通过测出油泵的输入转矩和油泵的转速，利用上述公式得到油泵的输入功率。在卧式实验台上，油泵输入转矩T 采用电机平衡法测量，如图1-2 所示， Tmg L （ N m），油泵的转速用机械式转速表测量。图 1-2 电动机平衡法测量转矩示意图具体实验步骤如下 :1) 检查溢流阀11 的旋钮是否调松，应将溢流阀ll的调压弹簧调至最松 ( 注意不应该松到螺帽脱出 ) 。检查实验台上的各旋钮是否在初始位置上，如不在，调至初始位置上，检查各电器旋钮是否在初始位置上，如不在，调至初始位置。2) 按启动按钮，使泵运转三分钟，观察是否有异常现象。使油泵

5、压力为零压（即空载），由压力表 P读出，即 P2，此时通过调节杠=0kgf/cm12-112-1杆上的平衡重块或加砝码，使杠杆调平，记下砝码质量。由此算出的Pi 为泵的空载输入功率。3) 将节流阀10 逐渐关死，让所有的油液全部流经溢流阀11 回油箱，这时调节溢流阀11 使系统压力为P12-1 =70kgf/cm 2，即为泵实验的安全压力。4) 安 全 压 力 调 好 后 ， 把 节 流 阀 10 阀 口 逐 渐 开 大 ， 使 泵 口 压 力 从12-1=70kgf/cm2减小到最小值，接近于零压。重新调平杠杆（配重不动，加P砝码使杠杆调平。因为通过加砝码不易调平，所以可以先加100g 或更

6、多砝- 3 -码，然后调节节流阀10 开度，使杠杆达到平衡），测量并记录此时的泵口压力P12-1 、通过流量计（即通过节流阀流出的）的油液体积V（流量计指针每转一圈为过油体积10 升）及所用时间t 、泵转速n （用转速计测量，注意转速计量程）和砝码质量m。5) 然 后 每 间 隔 5kgf/cm 2 ( 压 力 在 20kgf/cm 2 以 下 ) 时 ， 或 每 间 隔10kgf/cm2( 压力在20 63kgf/cm 2 ) 时，记录一组数据，直到63kgf/cm2。6)将节流阀10全部打开， 使系统工作压力降至最小。调松溢流阀11，使实验台处于正常状态，按停止按钮，使油泵停止工作。7)整

7、理实验数据，画出油泵流量特性曲线q f ( P121 ) ，使曲线与纵轴相交得到空载流量q；计算油泵的输入转矩T 、输入输出功率Pi 、 PO 、k容积效率V 、总效率和机械效率m ，填写实验报告。四、实验结果:1) 实验数据经整理后，添入实验报告的实验记录表格中。2) 根 据 测 得 的 实 验 数 据 ， 做 出 被 试 泵 的 压 力 一 流 量 特 性 曲 线qf (P12 1 ) 、 压 力 一 容 积 效 率 特 性 曲 线Vf ( P12 1 ) 、 压 力 一 总 效 率f ( P12 1 ) 特性曲线。五、思考题 :1)油泵的容积效率与哪些因素有关?如何提高泵的容积效率?2)

8、影响油泵总效率的因素有哪些?- 4 -实验二节流调速回路性能实验一、实验目的:学会测定各种节流调速回路的性能，做出其速度负载特性曲线，分析比较三种节流调速的性能，分析比较节流阀调速和调速阀调速的性能。二、实验装置:QCSOO3液压传动教学实验台: 一台电子秒表: 一块实验原理图如图2-1 ，图中左半部分为节流调速系统液压原理图。图中有三个节流阀，一个调速阀，其中节流阀7 用于进油节流调速，阀8 用于回油节流调速，阀9 用于旁路节流调速，调速阀6 用于进油调速阀调速，以便和进油节流阀调速进行比较；右半部分为加载系统液压原理图。油缸19 为工作油缸，油缸20 为加载油缸，也就是利用油缸20 给油缸

9、19 进行加载，通过改变溢流阀11 来调整负载压力（即改变油缸20 右腔的压力P3 ），便可得到不同的负载。缸19 和缸20 无杆腔的压力，分别由压12力表P52 和 P12 3 读出。三、实验内容:节流调速性能实验中，包括了三种节流调速回路的实验和一个调速阀节流调速实验，可测得每一种节流调速回路的速度负载特性，做出特性曲线，进行分析比较。1. 节流阀进油节流调速回路性能实验实验原理如图2-1 所示，油缸19 为工作油缸，油缸20 为加载油缸，节流阀7 为被试阀。如果两缸的活塞面积相同，油缸活塞密封摩擦力为F ，活塞面积为A1 ，则活塞的受力平衡方程式为：P5 2 A1 F P12 3 A1所

10、以油缸19 的工作压力P5 2 为 :P5 2 F P12 3A1- 5 -节流阀的压力差为:PP4 2 P5 2 P4 2FP12 3A1图 2-1节流调速回路性能实验原理图故通过节流阀的流量q 为 :qCATP则活塞的运动速度v 为 :qCATCATP4 2FA1A1PP12 3A1A1式中 : C 流量系数AT 节流阀开口面积因为式中的C 、 AT 、 A1 、 P4 2 、 F 均可为常数，当节流阀的开口面积- 6 -调定后，油缸19 的活塞运动速度随加载油缸20 的压力改变而变化，因此通过溢流阀 11加载使油缸20 的压力 P12 3 改变，对应的可测出进油节流调速的速度与负载的关系

11、，做出速度负载特性曲线vf ( P123 ) 。具体实验步骤如下:1)将旁路节流阀9 和调速阀 6 阀口关闭，回油节流阀8 开启到最大开度，并将进油节流阀7 调到适当开度，使缸19 运动速度适中。2)启动油泵1，使油缸19 往复运动，启动油泵18 ，使油缸 20往复运动，待油温达到25以上方可开始做实验。3)调整溢流阀2 ，使油泵 1 的工作压力P4 1 =7Mpa。4)调整溢流阀11使加载缸的工作压力P12 3 从 O到 6Mpa，每隔1 Mpa ，记录一组负载压力与油缸19 活塞运动速度的数据（见实验报告表格），共七组。5)每调一个加载压力P12 3 时，用秒表记下活塞行程L的时间，并换算

12、成速度，并记录缸杆伸出过程中进入节流阀6 的压力 P4 2和进入缸的压力P5 2 （即节流阀6 的出口压力） ，并计算节流口的压力差。6)改变进油节流阀7 开度， 再重复上述实验一次，取其数据的平均值，做出速度负载特性曲线vf (P12 3 ) 。2. 节流阀回油节流调速性能实验实验原理如图2-1 ，油缸19 为工作油缸，油缸20 为加载油缸，节流阀 8 为被试阀。具体实验步骤如下:1) 将进油节流阀7 和调速阀6 开启到最大开度，旁路节流阀9 关闭，并将回油节流阀8 调到某一开度。2) 启动油泵1，使油缸19 往复运动，启动油泵18 ，使油缸20 往复运动，待油温达到25以上方可开始做实验。

13、3) 调整溢流阀2 ，使油泵l 的工作压力P4 1 =7 Mpa 。- 7 -4) 调整溢流阀11 使加载缸20 的工作压力P从 0 到 6 Mpa，每隔 1 Mpa123记录一组负载压力与油缸19 活塞运动速度的数据，共六组。5) 每调一个加载压力P时，用秒表记下活塞行程L 的时间，并换算123成 速度 ， 并 记 录缸 杆 伸 出 过 程 中的 泵 口 压 力 P4 1 和 进 入 节流 阀8的 压力P5 3 ，并计算节流口的压力差。6) 再重复上述实验一次，取其数据的平均值，做出速度负载曲线。3. 节流阀旁路节流调速性能实验实验原理 :如图 2-1 ，油缸19 为工作油缸，油缸20 为加

14、载油缸，节流阀9 为被试阀。具体实验步骤如下:1)将调速阀6 关闭，进油节流阀7和回油节流阀8 开启到最大开口，并将旁路节流阀9 调到某一开口。2)启动油泵1，使油缸19 往复运动，启动油泵18 ，使油缸 20往复运动，待油温达到25以上方可开始做实验。3)调整溢流阀2 ，使油泵l 的工作压力P4 1 =7 Mpa 。4)调整溢流阀11 使油泵18 的工作压力P12 3 从 0 到 6 Mpa，每隔 1 Mpa记录一组负载压力与油缸19活塞运动速度的数据，共七组。5)每调 1 个加载压力P123 时，用秒表记下活塞行程L 的时间，并换算成速度，并记录缸杆伸出过程中节流阀9 的进口压力P4 2

15、和出口压力P5 3 ，并计算节流口的压力差。4. 调速阀进油节流调速回路性能实验实验原理: 调速阀进油节流调速回路性能实验原理如图2-1 ，调速阀6为被试阀，油缸19 为实验速度油缸，油缸20 为加载油缸。如果两缸的活塞面积相同，油缸活塞密封摩擦力为F ，则活塞的受力平衡方程式为:P5 2 A1 F P12 3 A1- 8 -所以油缸19 的工作压力P5 2 为 :P5 2 F P12 3A1调速阀的压力差为：P P4 2P5 2=P4 2F-P-12 3A1由于调速阀中的减压阀的自动调节作用，使调速阀中的节流阀两端的压差保持不变，所以通过调速阀的流量不受负载变化的影响。具体实验步骤如下:1)

16、 将进油节流阀7 和旁路节流阀9 关闭，回油节流阀8 开启到最大开口，调速阀6 调到某一开口。2) 启动油泵1，使油缸19 往复运动，启动油泵18 ，使油缸20 往复运动，待油温达到25以上方可开始做实验。3) 调整溢流阀2 ，使油泵1 的工作压力P4 1=7 Mpa 。4) 调整溢流阀11 使油泵18 的工作压力P12 3 从 0 到 6 Mpa，每隔1 Mpa记录一组负载压力与油缸19 活塞运动速度的数据，共七组。5) 每调一个加载压力P12 3 时，用秒表记下活塞行程L 的时间，并换算成速度， 记录缸杆伸出过程中进入调速阀7 的压力P4 2 和进入缸的压力P5 2（既是调速阀7 的出口压

17、力，又是流出节流口的压力），并计算调速阀前后的压力差。四、实验结果:1) 实验数据经整理后，添入实验报告的实验记录表格中。2) 根据测得的实验数据，绘制三种调速回路的速度负载特性曲线。3)根据各个回路中节流口前后压力差分析、比较三种调速回路的性能。五、思考题 :1)根据实验结果分析比较三种调速回路的性能?2)分析比较进油节流阀调速与进油调速阀调速的性能?- 9 -实验三液压基本回路设计实验一、实验目的:掌握设计和搭建液压基本回路的方法， 验证各种基本回路的工作原理和功能，掌握各种液压基本回路的搭建特点。二、实验装置:Bosch 液压传动教学实验台: 一台；秒表：一块；液压元件：单向可调节流阀、

18、普通节流阀、二位四通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀（ O、 M）型、三位四通手动弹簧卡珠定位（ O、 M）型换向阀、三位四通手动弹簧对中型（ O、 M）换向阀、减压阀、蓄能器、截止阀、双杆活塞缸、液压马达各一个、压力表三个；液压油管、快速管接头若干。三、实验内容:（一）设计减压回路利用现有元件，设计一个减压回路，主回路执行元件为液压马达，减压回路执行元件为液压缸，并用压力表测出各执行元件入口处的压力，要求液压缸缸杆先伸出（夹紧工件后） ，液压马达才启动。用压力表测量减压阀前后压力，记录数据填入表格。（二）设计节流调速速度换接回路利用现有元件，设计一个节流调速速度换接回路，执行元件为液压缸，要求

19、液压缸缸杆有两个以上的伸出速度。测量缸杆伸出速度，并记录数据。四、实验结果:1) 画出实验原理图，记录实验数据并计算。2）画出实验原理图，记录实验数据并计算。五、思考题:1) 通过实验数据说明减压阀的工作原理。- 10 -实验四行程程序控制系统实验一、实验目的:熟悉气动系统中的行程程序控制方式，即一个气缸移动一定的距离后发出讯号，控制其它的气缸动作，初步掌握程序控制系统的设计方法。二、实验装置:本实验所用气动元件如下:气源、气动三大件、双作用气缸2 个、行程阀4 个、二位五通气控换向阀2 个、二位三通手动换向阀1 个、单向节流阀2 个。图 4-1 行 程 程序控制系统实验 原理参考图三、实验内

20、容:本实验的两个气缸的动作顺序如下图所示，要求两个气缸的工进速度可调，采用行程阀控制，自动实现整个工作过程，一个工作循环后停止。- 11 -具体实验步骤如下:1) 熟悉所需实验元件的工作原理及使用方法。2) 根据实验要求，设计、绘制气动回路。3) 安装实验回路。4) 调试实验回路，采集实验数据，绘制实验曲线，分析实验，完成实验报告。5) 拆卸回路，并将元件清点放好。四、实验结果:1) 绘制行程程序控制系统的气动回路。2) 绘制实验工况图。3) 对所设计的气动回路进行说明。五、思考题 :1) 气动三大件的组成是什么，其安装的次序如何?2) 如果气缸 A 缸和气缸 B 的动作顺序如下图所示，气动系

21、统的主控阀控制回路是怎样的，试画出其原理图。- 12 -实验五双作用气缸的“与”、“或”门控制实验一、实验目的:熟 悉 双 作 用 气 缸 的 间 接 启 动 ， 二 位 五 通 双 稳 记 忆 阀 的 操 作 及 使 用 ，“或”门 ( 梭阀 ) ，“与”阀 ( 双压阀 ) 的应用，掌握用“或”门连接，“与”门连接的回路来控制执行机构。二、实验装置:气源、气动三大件、双作用气缸、多路接口器、单向节流阀、二位五通气控换向阀、“或”门阀、“与”门阀各1 个，二位三通手动换向阀4 个。图 5-1 双作用气缸的 “ 与”、 “ 或 ”门控制实验原理参考图三、实验内容 :采用双作用气缸的往复运动，完成

22、自动线上料工序，要求该装置可以两地启动，上料缸行程到终点时停止，两地同时发出返回信号方可返回，该装置如图 5-2 。具体实验步骤如下：- 13 -1) 熟悉所需实验元件的工作原理及使用方法。2) 根据实验要求，设计、绘制气动回路。3) 安装实验回路。4) 调试实验回路，采集实验数据，绘制实验曲线，分析实验，完成实验报告。5) 拆卸回路，并将元件清点放好。图 5-2 自动 线 上料工 序图四、实验结果:1) 绘制控制系统的气动回路。2) 绘制实验工况图。3) 对所设计的气动回路进行说明。五、思考题 :若把回路中的“或”门阀、“与”门阀用二位三通气动换向阀替换，实现同样的功能回路应该如何改动?-

23、14 -实验六气压传动逻辑控制回路实验一、实验目的:通过实际的设计、安装、实验，加深理解气动元件在气压传动系统中所起的控制作用，提高分析、设计逻辑控制系统的能力。二、实验装置:Bosch 气压传动实验台，所用气动元件如下: 空气压缩机1 台，调理装置( 气动三大件) 、双作用气缸2 个、多路接口器1 个、二位五通气控双稳换向阀2 个、二位三通气动换向阀( 常开 )2 个、二位三通手控换向阀4 个、或门型梭阀4 个。图 6-1气压传动逻 辑 控制回路实验原理参考图三、实验内容:设计、安装，调试一个逻辑控制系统，该系统由气缸A、气缸B、四个二位三通手动换向阀(a 、 b 、 c 、 d) 组成，其

24、中对四个换向阀a 、 b 、 c 、 d 及两个气缸A、 B 的动作要求如下:- 15 -1) 阀 a 接通， A 缸退回、 B 缸进给；2) 阀 b 接通， A 缸进给、 B 缸退回；3) 阀 c 接通， A 缸退回、 B 缸退回；4) 阀 d 接通， A 缸进给、 B 缸进给；5) 阀 a、 b 都接通， A 缸和 B 缸均进给 ;6) 阀 a、 b、 c 、 d 都不通， A、 B 两缸保持原状态。具体实验步骤如下 :1) 熟悉所需实验元件的工作原理及使用方法；2) 根据实验要求，设计气压逻辑控制回路；3) 安装实验回路；4) 调试实验回路，采集实验数据，绘制实验曲线，分析实验，完成实验报告。5) 拆卸回路，并将元件清点放好。四、实验结果 :1) 绘制控制阀 a、 b、 c、 d 及气缸 A、 B 的动作关系真值表。2) 绘制