液壓傳動(dòng)試驗(yàn)指導(dǎo)書

1、實(shí)驗(yàn)一液壓泵性能測(cè)定1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庖簤罕玫男阅?，學(xué)會(huì)小功率液壓泵性能的測(cè)定方法。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法液壓泵的主要性能有：額定壓力、額定流量、容積效率、機(jī)械效率、 總效率、壓力振擺值、振動(dòng)、噪聲、溫升、壽命等c常用單級(jí)定量葉片液壓泵的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)見下表(摘自jb2146-77)名額定壓力 (kgf /cm2)公稱排量 (ml/r)容積效率 (%)總效率(%)壓力振擺 (kgf /cm2)單 級(jí) 定 量 葉 片 泵63w10280265216288n7825 3229028140 125n922811609382本次實(shí)驗(yàn)主要測(cè)定液壓泵的效率。圖就是液壓泵性能的測(cè)定回路, 回路中18號(hào)液壓元件是一個(gè)

2、定量葉片泵，它就是本次實(shí)驗(yàn)要測(cè)定的液壓元 件，其額定壓力為6.3mp3。回路中11號(hào)液壓元件是一個(gè)先導(dǎo)式溢流閥，在 本次實(shí)驗(yàn)中，它作為一個(gè)安全網(wǎng)使用。也就是在正常實(shí)驗(yàn)中它不能溢流，只 有當(dāng)誤操作，系統(tǒng)過(guò)載的時(shí)候，它才打開，起保護(hù)作用。油泵排出的油液, 全部通過(guò)10號(hào)液壓元件節(jié)流網(wǎng)，然后通過(guò)流量計(jì)，回油箱。液壓泵由原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械能，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能輸出，并通過(guò)液壓 控制回路，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。由于泵內(nèi)有摩擦損失和容積損失，所以泵的 輸出功率必定小于輸入功率。泵的總效率等于容積效率乘以機(jī)械效率。其計(jì)算公式為：本實(shí)驗(yàn)的任務(wù)就是測(cè)出泵的這三個(gè)效率系數(shù)。下面我們就來(lái)進(jìn)行具體分 析：容積效率液壓泵因內(nèi)

3、泄漏將造成流量的損失，汕液粘度愈低，壓力愈高，漏損就 愈大。其損失的大小情況，通常用容積效率來(lái)衡量。容積效率加等于泵的實(shí)際流量與理論流量的比，即 吟。實(shí)際流量, 是泵在某一工況下，單位時(shí)間內(nèi)排出油液的體積，即q=*。4v由橢圓齒輪 流量計(jì)測(cè)定，nt用秒表測(cè)定。泵的理論流量先是指泵在沒(méi)有泄漏的情況 下，單位時(shí)間內(nèi)排出油液的體積。其數(shù)值并不是按泵設(shè)計(jì)的幾何參數(shù)和運(yùn)動(dòng) 參數(shù)計(jì)算得。通常是用泵的空載流量作為理論流4。即以泵在額定轉(zhuǎn)速下， 出油口壓力p=0時(shí)的實(shí)際流量q作為理論流九 總效率泵的總效率小還可以表達(dá)成“3。即泵的總效率等于泵的輸出功率 p與輸入功率巴之比。泵的輸出功率p,等于流量q與吸壓油口

4、壓差紳的 乘積。即p=q/r因此，泵的輸出功率p ,可以通過(guò)測(cè)定泵的流量q和壓 力p而得到。泵的輸入功率片，等于泵的角速度3與輸入轉(zhuǎn)矩t的乘積， 即p產(chǎn) 因此，泵的輸入功率匕，可以通過(guò)測(cè)定泵的角速度3和輸入轉(zhuǎn)矩t而得到。角速度3通過(guò)測(cè)定泵的轉(zhuǎn)速獲得，輸入轉(zhuǎn)矩t通過(guò)電機(jī)平 衡裝置測(cè)。機(jī)械效率泵的機(jī)械效率m，等于總效率除以容積效率加，即二v。3實(shí)驗(yàn)步驟（參考）使電磁閥17處于中位，電磁閥13處于常態(tài)（0位），啟動(dòng)液壓泵18, 關(guān)閉節(jié)流閥10,調(diào)節(jié)溢流閥11,使系統(tǒng)的玉力高于被測(cè)試泵額定壓力10% 左右（本實(shí)驗(yàn)為70kg/cm2）其壓力值由壓力表12-1讀出。然后調(diào)節(jié)節(jié)流 閥10的開度，使泵的輸出壓

5、力分別為okgfgii? 9kgf7cm2、18kgf7cm_63kgf7cm2 o測(cè)出每一對(duì)應(yīng)壓力下泵的流量:、轉(zhuǎn)速和輸入轉(zhuǎn)矩。（流量用橢圓齒輪流量計(jì)與秒表測(cè)定，轉(zhuǎn)速用手持式機(jī)械轉(zhuǎn)速表測(cè)定，輸入轉(zhuǎn)矩用電機(jī) 平衡裝置測(cè)定)將測(cè)試數(shù)據(jù)，分別填在記錄表格中a欄和b欄內(nèi)。技恚：爺依同春次稠聿后，需運(yùn)蕤l2今豺，森惻定4關(guān)裁據(jù)。壓力表(12-1)流 量 計(jì)圖1液壓泵性能測(cè)定回路祛碼平衡塊圖卜2電機(jī)平衡轉(zhuǎn)矩測(cè)定機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)i2345678備注abababababababab1測(cè)試壓力p (kgf/cn?)2泉喻出油液容積心v(升)對(duì)應(yīng)av所需時(shí)間at3泵的轉(zhuǎn)速n (r/min)硅碼重量g (kgf)輸入轉(zhuǎn)矩

6、t (kgf.m)4泉的輸出功率p (kw)5泵的輸入功率r(kw)6泵的總效率n(%)7泉的容枳效率n(%)8泉的機(jī)械效率n m(%)實(shí)驗(yàn)條件：油溫實(shí)驗(yàn)一杠干腎長(zhǎng) 500mm記錄表格4實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù) crfi（p）、pt=6（p）、v=wi（p）、慍=w2（？）和=w （p） 用直角坐標(biāo)紙繪 制特性曲線，并分析被試泵的性能。 5思考題1 .實(shí)驗(yàn)油路中溢流閥起什么作用？2 .實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中節(jié)流閥為什么能夠?qū)Ρ辉嚤眠M(jìn)行加載（可用流量公式（r=k a apm進(jìn)行分析）。3,從液壓泵的效率曲線中可得到什么啟發(fā)？（如合理選擇泵的功率，泵的 合理使用區(qū)間等方面）。q (pr)0圖卜311壓力表 (12-1)壓

7、力表 (12-2) 9101114外控溢流閥 堂一實(shí)驗(yàn)二溢流閥靜態(tài)性能測(cè)定1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笊钊肜斫庖缌鏖y穩(wěn)定匚作時(shí)的靜態(tài)特征，著重測(cè)試溢流網(wǎng)靜態(tài)特征中的 調(diào)壓范圍、壓力穩(wěn)定性、卸荷壓力、壓力損失和啟閉特性，根據(jù)測(cè)試結(jié)果, 對(duì)被試閥的靜態(tài)特性作適當(dāng)?shù)姆治?。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)溢流網(wǎng)靜態(tài)性能的測(cè)試方法，學(xué)會(huì)本實(shí)驗(yàn)所用儀器和設(shè) 備的使用方法。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本次實(shí)驗(yàn)是測(cè)定溢流閥的靜態(tài)性能。實(shí)驗(yàn)回路如圖21所示?；芈分械?14號(hào)液壓元件是一個(gè)外控溢流閥。它就是本次實(shí)驗(yàn)中的被測(cè)試元件。它的 額定壓力是63kgi7cni17一 16四t h 17圖24溢流網(wǎng)性能測(cè)定回路 溢流網(wǎng)的靜態(tài)性能指標(biāo)一、調(diào)壓范圍及壓力穩(wěn)定性l

8、調(diào)壓范圍 應(yīng)能達(dá)到規(guī)定的調(diào)壓范圍（5-63kgf/cm2）,并且壓力上升與 下降應(yīng)平穩(wěn)，不得有尖叫聲。2,壓力振擺值 在調(diào)壓范圍最高值時(shí)的壓力振擺（左德定狀態(tài)下稠復(fù)本力 的波劭伍），當(dāng)壓力表不裝阻尼時(shí)，應(yīng)不超過(guò)2kgf/cm。3.壓力偏移值在調(diào)壓范圍最高值時(shí)壓力偏移值，一分鐘內(nèi)應(yīng)不超過(guò)土 2kgf/cm-o二、卸荷壓力及壓力損失1 .壓力損失當(dāng)被試閥的調(diào)壓手柄調(diào)至全開位置，在實(shí)驗(yàn)流量下，被試網(wǎng) 進(jìn)出油口的壓力差即為壓力損失。其值應(yīng)不超過(guò)4kgf/cm2。2 .卸荷壓力當(dāng)被試閥的遠(yuǎn)程控制口與油箱直通，閥體在卸荷狀態(tài)，且通 過(guò)被試閥的流量為試驗(yàn)流量時(shí)的壓力損失，稱為卸荷壓力。（本實(shí)驗(yàn)中可 用二位二

9、通電磁換向閥16,使被試閥14處于卸荷狀態(tài)）。卸荷壓力應(yīng)不 超過(guò) 2kgf7 cm2。三、啟閉特性1 .開啟壓力：被試閥調(diào)至調(diào)壓范圍最高值。系統(tǒng)供油量為試驗(yàn)流量時(shí)，調(diào)節(jié) 系統(tǒng)壓力逐漸上升，當(dāng)通過(guò)被試閥的溢流帚為試驗(yàn)流量1%時(shí)，系統(tǒng)壓力 值被稱為被試閥的開啟壓力。壓力級(jí)為63kgf/cm2的溢流砌，規(guī)定閉合壓 力不小于sskgf/cm?（即額定壓力的85%）o2 .閉合壓力：被試閥調(diào)至調(diào)壓范圍最高值。系統(tǒng)供油量為試驗(yàn)流量時(shí)，調(diào)節(jié) 系統(tǒng)壓力逐漸下降，當(dāng)通過(guò)被試閥的溢流量為試驗(yàn)流量1%時(shí)，系統(tǒng)壓力 值稱為被試閥的閉合壓力。壓力級(jí)為63kgf/cm2的溢流閥，規(guī)定閉合壓力 不小于50kgf7cm2 （

10、即額定壓力的80%）。溢流網(wǎng)出廠試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)（摘h jb213577）見下表額定壓力fkgfzcin2）63額定流量（1/min）102563100160試驗(yàn)流量1/min）102563100160調(diào)壓范圍kgfan2）563壓力振擺rkgfan2）2壓力偏移fkgfan3 ；2內(nèi)泄漏最4075100卸荷壓力fkgfzan2）2壓力損失fkgfair ）4啟閉 特性開啟壓力fkgfcin3）53閉合壓力fkgfcm2）50溢流量（1/min）0.10.250.631.01.6 3實(shí)驗(yàn)方案及操作步驟（參考）一、系統(tǒng)準(zhǔn)備調(diào)節(jié)節(jié)流閥10.使其處于關(guān)閉狀態(tài)：三位四通電磁換向閥17,處于中 位；被試閥1

11、4完全關(guān)閉：兩位三通換向陽(yáng)13、15處于常態(tài)；起動(dòng)油泵18。 二、調(diào)壓范圍及壓力穩(wěn)定性測(cè)定1 .調(diào)節(jié)溢流閥11,使系統(tǒng)壓力比被試閥14的額定壓力高10%左右，即為 70kgf/cm2左右（其伍也在力表行2-潮心）然后使兩位三通換向閥13 通電。2 .調(diào)節(jié)被試閥14,使其進(jìn)口壓力為63kgf/cm /他曲在力表例*） 一調(diào)節(jié)溢流閥14的調(diào)幾手柄從全開至全閉，再?gòu)娜]至全開，通過(guò)壓力 表p12-2,觀察壓力上升與下降的情況：如是否均勻；有否突變或滯后等 現(xiàn)象，并測(cè)量調(diào)壓范圍，反復(fù)試驗(yàn)不少于3次。3 .壓力穩(wěn)定性 調(diào)節(jié)被試閥14,使其在調(diào)壓范圍內(nèi)取5個(gè)壓力值（其中包括 調(diào)壓范圍最高值63kgf/cm

12、2）,測(cè)量對(duì)應(yīng)壓力的壓力振擺值（用點(diǎn)力表r/2-2 惻4），并找出最大壓力振擺值。4 .調(diào)節(jié)被試閥14至調(diào)壓范圍最高值63kgf/cm：（xfi由加力表p12-2收也）， 測(cè)量一分鐘內(nèi)的壓力偏移值。三、壓力損失及卸荷壓力l壓力損失在試驗(yàn)流量:下，調(diào)節(jié)被試閥14的調(diào)壓手柄至全開位置，用壓力表p12-2測(cè)鼠壓力損失值。2,卸荷壓力：調(diào)被試閥14至調(diào)壓范圍最高值63kgf/cm2,將二位二通電磁換向閥 16通電，使被試砌14遠(yuǎn)程控制口接油箱，用壓力表p12-2讀出卸荷壓力 值。還忐串，員：玄世伏,向靜在力耦打后，應(yīng)將燈2-2的泰力表開關(guān)挎至， 佐，將v通電后，落將其希至在力城支/2-2,收粗初點(diǎn)在力

13、僅，送#可 aapin ）。加深理解節(jié)流調(diào)速與節(jié)流加載的工作原理。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及原理節(jié)流實(shí)驗(yàn)回路如圖3-1所示。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)30號(hào)液壓元件節(jié)流閥的工作原理進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中主要由限壓式變量泵供油。| 5外控溢流閥6o壓力表（p8）030*壓力表乂） 1t0 &24圖31節(jié)流回路1 .節(jié)流加載：由公式q = k aapm可知，當(dāng)q保持不變時(shí)，改變節(jié)流口 通流面積a的大小，必然會(huì)引起節(jié)流口前后壓差ap的變化。在實(shí)驗(yàn)回路 中節(jié)流口前后壓差apups-p,。若此時(shí)背壓閥4處于全開狀態(tài)，則 p2 0, ap ps o而ps是工作油泵的出口壓力。因此得出結(jié)論：當(dāng)通 過(guò)節(jié)流閥30的流量保持不變時(shí)，改變節(jié)流閥30開

14、口的大小，將會(huì)引起工 作油泵負(fù)荷的變化。此時(shí)節(jié)流閥30就相當(dāng)于一個(gè)負(fù)載。這就是節(jié)流加載 的工作原理。技恚：妻保證此項(xiàng)賣臉的瑞提通過(guò)爺做同為的像4系麥，首先必須保 證工作油泵的保4系變：，次，曲迷送隹畫3的每堂也系觸或士文化。2 .節(jié)流調(diào)速：由公式q=kaapm可知，當(dāng)節(jié)流口前后壓差ap保持不變 時(shí)，改變節(jié)流口通流面積a的大小，必然會(huì)引起通過(guò)節(jié)流口流量q的變 化。在實(shí)驗(yàn)回路中，若節(jié)流閥30的進(jìn)口壓力r和出口壓力p2保持不變, 其前后壓差ap=r-p2就保持不變。在此前提下，改變30號(hào)閥開口的 大小，則通過(guò)它的流量將發(fā)生變化。若此時(shí)在節(jié)流閥30的后面接有一個(gè) 執(zhí)行元件。則執(zhí)行元件，所獲得的壓力不變

15、，但是流量發(fā)生了變化，因此 其運(yùn)動(dòng)速度將發(fā)生變化。此時(shí)節(jié)流閥30就相當(dāng)于一個(gè)調(diào)速閥。這就是節(jié) 流調(diào)速的作原理。711：篁保證此項(xiàng)實(shí)蛉的布提節(jié)魚閥3。的甫后在是ap= p$-p? *玄，就必須使送保同3 %皆在同“，井處孑正津送仇狀態(tài)。3,壓差對(duì)流量的影響：由公式q = kaapm可知，當(dāng)通流面積a不變時(shí), 若改變壓差ap,則通過(guò)節(jié)流口的流量q將發(fā)生變化。在實(shí)驗(yàn)回路中，若 使節(jié)流閥30的開口保持不變，設(shè)法改變其前后壓差ap = ps- p則通 過(guò)節(jié)流閥30的流量必然發(fā)生變化。4,流量對(duì)壓差的影響:由公式q = kaapm可知，當(dāng)通流面積人不變時(shí), 若改變通過(guò)節(jié)流口的流量q,則壓差ap將發(fā)生變化。

16、在實(shí)驗(yàn)回路中，若 使節(jié)流閥30的開口保持不變，設(shè)法改變通過(guò)節(jié)流網(wǎng)30的流量q，則其前 后壓差ap = ps - p2必然發(fā)生變化。三、實(shí)驗(yàn)步驟l制定實(shí)驗(yàn)方案分析3-1所示的實(shí)驗(yàn)回路，按照上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及原理，制 定出合理的實(shí)驗(yàn)方案。2.實(shí)驗(yàn)操作按照既定方案，逐項(xiàng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)。 四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目次 數(shù)節(jié)流閥前壓力 ps(kgfcin2)節(jié)流閥后壓力p: (kgfair)節(jié)流閥前 后壓差 ap=p8-p2 (kgfcin2)通過(guò)節(jié)流閥的 流量 q(l/min)節(jié)流加載123節(jié)流調(diào)速123p對(duì)q 的影響123q對(duì)ap 的影響12五、思考題1 .節(jié)流加載實(shí)驗(yàn)中，溢流閥3起什么

17、作用？如何得知此為節(jié)流加載，試用公 式說(shuō)明。2 .節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)中，溢流閥3起什么作用？串聯(lián)在系統(tǒng)中的節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)調(diào)速 的條件是什么？附：參考方案及操作步驟（1） .開機(jī)準(zhǔn)備1） .回路轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至i位，使節(jié)流回路示教板燈亮:2） .節(jié)流開關(guān)旋至0位，使1t斷電；3） .壓力表開關(guān)35旋至p：, 37旋至訪；4） .旋緊溢流閥5的調(diào)壓手柄；5） .松開溢流閥3和背壓網(wǎng)4的調(diào)壓手柄：6） .接通流量計(jì)開關(guān)：7） .啟動(dòng)油泵ii；8） .調(diào)溢流閥 3,使 p8=40kgf/cm2；9） .節(jié)流開關(guān)旋至i位（使1t接通）；（2） .實(shí)驗(yàn)操作l節(jié)流加載（在上面調(diào)定基礎(chǔ)上，按下面步驟進(jìn)行）1） .調(diào)節(jié)流閥3

18、0,使p8=24kgf7cm2,記錄：心、戶、q：2） .調(diào)節(jié)流閥 30,使 pg=22kgf7cm2, 記錄：ps、p?、q：3） .調(diào)節(jié)流閥 30,使 ps=zokgf/cj, 記錄：p8. 口、q：2.節(jié)流調(diào)速（在上面操作的基礎(chǔ)上，繼續(xù)下列操作）1） .調(diào)節(jié)流閥30,使ps二zokgf/cl,調(diào)背壓網(wǎng)4,使rkgf/cm）調(diào)溢流閥3,使6二20kgf/cm2,（注意觀察，液流計(jì)26應(yīng)有油 液回油箱）記錄：ps、戶、q；2） .調(diào)節(jié)流閥30,使手柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)2格（節(jié)流開口減?。?，調(diào)背壓閥4,使p：=5kgf7cml調(diào)溢流閥3,使pa3okgf/cm）（若pe未升高,則不必再調(diào)為）記錄：睥、口、q；3） .調(diào)節(jié)流閥30,使手柄逆時(shí)針再旋轉(zhuǎn)2格（節(jié)流開口再次減?。?調(diào)背壓閥4,使二5kgf/cm2,調(diào)溢流閥3,使po=2okgf/cm2,（若ps未升高，則不必再調(diào)為）記錄：p8、pz、q；3,壓差對(duì)流量的影響1） .關(guān)閉節(jié)流閥30調(diào)溢流閥3,使p3=40kgf/cm2調(diào)背壓閥4,使手柄完全松開調(diào)節(jié)流閥30,使pk24kgf/cm?調(diào)背壓閥4,使pz芍kgf/cm?調(diào)溢流碼3,使pswdkgf/cn?（注意觀察，液流計(jì)26應(yīng)有油液回油箱）記錄：pa、口、q；2） .調(diào)背壓閥 4,