液壓氣壓傳動及控制實驗指導(dǎo)書

1、液壓、氣壓傳動實驗指導(dǎo)書江蘇大學(xué)工業(yè)中心機(jī)電控制實驗室2004年9月目 錄實驗注意事項1實驗一、液阻特性2實驗二、油泵性能測試8實驗三、溢流閥靜、動態(tài)性能 13 溢流閥靜態(tài)性能 13溢流閥動態(tài)性能 15實驗四、節(jié)流調(diào)速性能 23實驗五、容積調(diào)速性能 29實驗六、調(diào)壓及減壓回路 37實驗七、順序動作回路 43實驗八、雙缸全氣控行程順序動作回路設(shè)計 47實驗注意事項一.液壓、氣壓實驗是學(xué)習(xí)液壓、氣壓傳動與控制課程的重要環(huán)節(jié)之一，通過實驗不但可以鞏固課堂知識，理論聯(lián)系實際，而且能使學(xué)生提高實驗技能和實際工作能力。二.實驗前要復(fù)習(xí)課程有關(guān)內(nèi)容，認(rèn)真預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，明確實驗?zāi)康?，完成指?dǎo)書中提出的各項要

2、求。三.實驗時要多動腦、勤動手、培養(yǎng)獨立工作和分析能力。四.正確使用各項設(shè)備、器具，注意安全。遇有故障要及時向指導(dǎo)教師報告，妥善處理。五.注意衛(wèi)生，實驗室內(nèi)不準(zhǔn)吸煙；隨地吐痰；不準(zhǔn)亂扔紙屑；保持良好的秩序、實驗完畢要清理實驗設(shè)備和現(xiàn)場。六.認(rèn)真完成實驗報告，按時交給指導(dǎo)教師批閱、評分。實驗報告要求一.“實驗報告”是實驗的成果小結(jié)，必須以認(rèn)真負(fù)責(zé)、實事求是的態(tài)度完成。二.對所需已知參數(shù)應(yīng)主動查詢，對測試參數(shù)和現(xiàn)象要如實記錄。三.實驗報告中的思考題，可由指導(dǎo)教師提出，也可由學(xué)生自行提出和回答。四.要求學(xué)生獨立完成報告。在原報告的基礎(chǔ)上，希望能自行設(shè)計報告形式和內(nèi)容。五.凡需要畫曲線的，一律用16K

3、方格紙，不得用其他紙代替。實驗報告做在“江蘇大學(xué)實驗報告”紙上。字跡清楚，書寫整潔。實驗一 液阻特性一、實驗?zāi)康?.深入理解液流通過小孔液阻的流量壓力特性。2.學(xué)會測定與液阻特性有關(guān)的指數(shù)的方法。3.了解產(chǎn)生壓力損失的原因。二、實驗原理和內(nèi)容1.薄壁小孔的流量壓力特性：由流體力學(xué)的理論計算公式可知，通過小孔的流量與小孔兩端壓力差的關(guān)系為：薄壁小孔： 式中 Q通過小孔的流量；流量系數(shù)；A小孔截面積；油液密度； 小孔前后壓力差。細(xì)長小孔： (不計層流起始段影響) (計層流起始段影響)式中 Q通過小孔的流量； d小孔直徑； 油液動力粘度； l小孔長度； 小孔前后壓力差； 修正系數(shù)。綜合上述公式：可以

4、用通用表達(dá)式表示： 式中 R液阻；與孔口尺寸、幾何形狀、油液性質(zhì)和流態(tài)有關(guān)，在幾何尺寸、油液性質(zhì)、流態(tài)不變時，視為定值。 與液阻特性有關(guān)的指數(shù)。2.壓力損失的測定：回路中的壓力損失包括：油液通過管道時的沿程損失、局部損失、閥類元件的局部損失等。對比直管與彎管的流量壓力損失。測定節(jié)流閥、換向閥、單向閥的流量壓力損失。三、實驗設(shè)備及用具QSC002實驗臺、秒表和計算器等。四、實驗步驟及油路實驗油路見圖11。實驗步驟：1.放松溢流閥4，使泵在無外載情況下起動。2.關(guān)閉調(diào)速閥5，6。根據(jù)測試對象調(diào)節(jié)溢流閥4的額定壓力。將轉(zhuǎn)閥16撥至“回油箱”位置，將轉(zhuǎn)閥17撥至接通“流量計”位置。測壓選擇閥22、20

5、，測試對象選擇閥23、21撥至相應(yīng)位置。3.測定薄壁小孔進(jìn)出口壓力差和相應(yīng)的流量。進(jìn)出口壓力值p2、p3依次在0.4級精密壓力表上讀出。注意精密壓力表量程！必須使被測壓力小于壓力表量程。通過簿壁小孔的流量大小由調(diào)速閥5調(diào)節(jié)（注意要慢慢調(diào)節(jié)此閥，以免壓力沖擊精密壓力表）。4.測定短孔和細(xì)長小孔進(jìn)出口壓力差和相應(yīng)的流量。5.對比直管和彎管的壓力損失。6.測定節(jié)流閥的流量壓力特性（進(jìn)、出口壓力值分別為p4、p5）。7.測定單向閥、二位四通閥流量、壓力特性（進(jìn)、出口壓力值分別為p4、p5）。8.測試完畢。全松壓力閥，全開流量閥，各換向閥處于原位。關(guān)停油泵電機(jī)。收拾工具，整理現(xiàn)場。 五、實驗條件和已知參

6、數(shù)細(xì) 長 小 孔： l = 200mm、 d = 3 mm；簿 壁 小 孔： l = 2 mm、 d = 0.3 mm；短 孔： l = 16 mm、 d = 2 mm；節(jié) 流 閥 型 號： L10B；電磁換向閥型號： 22E10B；單 向 閥 型 號： I10B；工 作 介 質(zhì)： N32#。實驗一 液阻特性實驗報告一、實驗?zāi)康暮椭饕獌?nèi)容 二、實驗設(shè)備和器具三、參數(shù)記錄及處理1.實驗條件：2.分別測試通過薄壁小孔、短孔和細(xì)長小孔的流量和小孔兩端的壓力值，記錄在下表中，求出指數(shù)。（提示：求時需自行推導(dǎo)計算公式，或在標(biāo)準(zhǔn)方格紙上圖解得出）項目測試數(shù)據(jù)測試對象系統(tǒng)壓力ps(MPa)油 溫T(C)進(jìn)口

7、壓力p2(MPa)出口壓力p3(MPa)流 量Q(l/min)壓 差p(MPa)流 速V(m/s)雷諾數(shù)Re層流起始長度le(mm)修正系數(shù)CelgCeQ lgp液阻特性指數(shù)備注 細(xì)長小孔修正計算公式： 當(dāng) mm時 ( ) 當(dāng) mm時 （孔口呈銳角）3.對比直管和彎管的壓力差異。用方格紙作出Q圖，并加以簡要說明。4.作出節(jié)流閥、單向閥、換向閥的Q特性曲線。試驗閥名稱：特性曲線：四、思考、體會與建議實驗二 油泵性能測試一、實驗?zāi)康?.測試雙作用定量泵葉片泵的工作性能。2.學(xué)會測定油泵性能參數(shù)的一般方法。二、實驗內(nèi)容及原理1.油泵的流量壓力特性：該特性是指油泵流量與工作壓力之間的關(guān)系特性。油泵的工

8、作壓力由外負(fù)載決定。本實驗中，用串聯(lián)在油泵出口處的節(jié)流閥加載。改變節(jié)流閥開口大小則改變了油泵的外負(fù)載，工作壓力也隨之改變。工作壓力不同，則泵的輸出流量不同。2.油泵的容積效率：容積效率與工作壓力之間的關(guān)系：式中為油泵的理論流量，是由油泵的實際結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)速計算得到。通常，可用油泵在=0時的流量作為理論流量。當(dāng)油泵工作壓力增加時，由于泄漏量增加，則其容積效率降低。對于某個產(chǎn)品來說其容積效率一般指額定工作壓力下的數(shù)值，而不同壓力情況下，其容積效率是不同的。3.油泵的總效率、總效率與工作壓力之間的關(guān)系：油泵總效率為油泵輸出功率與輸入功率之比。式中：= 油泵工作壓力 油泵實際流量 油泵輸入轉(zhuǎn)矩 n油泵轉(zhuǎn)速

9、本實驗中，油泵輸入功率的測量可用兩種方法：電功率表示法 (如QSC003B實驗臺)用三相功率表測出油泵電機(jī)的輸入功率，考慮電機(jī)效率則可計算出電機(jī)的輸出功率，即為油泵的輸入功率。式中： 電機(jī)輸入功率（三相功率表讀數(shù)kw）電機(jī)效率。實驗臺采用JO224型電機(jī)的效率曲線見圖21所示。圖21電機(jī)效率曲線直接測出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速（如QSC003實驗臺）圖22為轉(zhuǎn)矩測量示意圖。由圖可見，將電機(jī)安裝在支架上。支架用前后兩個軸承支承，使電機(jī)殼體可以自由擺動，殼體上固定一杠桿。電機(jī)的轉(zhuǎn)子用聯(lián)軸器與油泵傳動軸相連。當(dāng)電機(jī)帶動油泵工作時，電機(jī)定子中產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，有使殼體和定子隨同轉(zhuǎn)子一起回轉(zhuǎn)的趨勢。在稱桿上加上砝碼，使殼

10、體平衡。由砝碼的重量G和力臂L的乘積就可以算得電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，即油泵的輸入轉(zhuǎn)矩。平衡重塊用來平衡稱桿的重量。則：油泵即電機(jī)的轉(zhuǎn)速n可直接用轉(zhuǎn)速表測出。三、實驗設(shè)備QSC003或QSC003B實驗臺；被試泵YB6、秒表、轉(zhuǎn)速表和砝碼等。四、實驗步驟及測試油路測試油路見23。實驗步驟：1.準(zhǔn)備操作讀懂實驗原理圖，并與實驗設(shè)備相對照。關(guān)閉節(jié)流閥10，全松溢流閥9，把壓力表開關(guān)指向。啟動油泵8，待運轉(zhuǎn)正常后，調(diào)節(jié)溢流閥9，使高于油泵額定壓力10%，達(dá)7MPa。2.實驗操作慢慢打開節(jié)流閥10，待達(dá)到最大開度后，在流量計20上讀取一分鐘的流量值兩次，同時記下此時的實驗值。慢慢關(guān)閉節(jié)流閥10，測定油泵不同出

11、口壓力及相應(yīng)的流量值。油泵出口壓力按（1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、6.3）MPa調(diào)節(jié)。測試結(jié)束后，放松溢流閥9，待油泵8卸荷后，停止油泵電機(jī)。清理設(shè)備、工具、整理現(xiàn)場。實驗二 油泵性能測試實驗報告一、實驗?zāi)康暮椭饕獌?nèi)容 二、實驗設(shè)備和工具三、參數(shù)記錄與處理1.已知參數(shù)：被試泵額定壓力 ：被試泵額定轉(zhuǎn)速 n ：被試泵排量q：測轉(zhuǎn)矩用杠桿長度 L ：2.實驗測試參數(shù)：實驗用油牌號： 粘度： 油溫： 次 數(shù) 項目（量綱）12345678油泵出口壓力（ ）油泵實際流量（ ）功率表讀數(shù) （ ）電機(jī)效率 （ ）砝碼重 （ ）電機(jī)轉(zhuǎn)速 （ ）3.計算相應(yīng)的參數(shù)：次 數(shù)項目（ 量 綱）12

12、345678泵的理論流量 （ ）油泵的輸入功率 （ ）油泵的輸出功率 （ ）油泵的容積效率 （ ）油泵的總效率 （ ）注：泵的理論流量的確定是通過作的延長線和 軸的交點得到，輸出功率計算時，注意單位換算。四、在標(biāo)準(zhǔn)方格紙上作出被試泵的性能曲線Q=f（）； =f（）； =f（）。五、思考、體會與建議1.評價被試泵性能。2.本實驗中，油泵的加載方法及優(yōu)點。3.其它。實驗三 溢流閥靜、動態(tài)性能實驗I 溢流閥靜態(tài)性能實驗一、 實驗?zāi)康?.測出先導(dǎo)式溢流閥的啟閉特性、壓力穩(wěn)定性、調(diào)壓范圍及卸荷壓力等主要靜態(tài)特性。2.掌握溢流閥靜態(tài)特性的一般測試方法。二、 實驗設(shè)備和器具QSC003或QCS003B試驗臺

13、、秒表、大小量杯數(shù)只。三、 實驗內(nèi)容及原理1.啟閉特性。啟閉特性是指溢流閥在調(diào)壓彈簧調(diào)整好以后，閥芯在開啟過程及閉合過程中壓力和流量之間的關(guān)系。開啟壓力：把被試閥的壓力調(diào)至一定值，系統(tǒng)流量為該閥額定流量。調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力從低壓逐漸升高。當(dāng)通過被試閥溢流量為其1%時，系統(tǒng)壓力值稱為被試閥的開啟壓力。閉合壓力：把被試閥的壓力調(diào)至一定值，系統(tǒng)供油量為其額定流量。調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力使其逐漸下降，當(dāng)通過被試閥的溢流量為其額定量的1%時，系統(tǒng)壓力值稱為被試閥的閉合壓力。2 .調(diào)壓范圍及調(diào)壓穩(wěn)定性。調(diào)壓范圍給定了溢流閥使用的壓力范圍。在某個調(diào)定壓力下長期工作時，它的壓力會發(fā)生變化，希望調(diào)壓范圍較寬，而壓力波動越小越好

14、。3.卸荷壓力。先導(dǎo)式溢流閥在遠(yuǎn)程控制下卸荷,通過額定流量時引起的壓力損失。四、 實驗步驟及實驗回路實驗油路，見圖31圖中元件14為Y110B型先導(dǎo)式溢流閥為本實驗用被試閥，其額定壓力為6.3MPa，額定流量為10 l/min。實驗步驟：1.全松溢流閥9和被試溢流閥14，各換向閥處于原位狀態(tài)，壓力表開關(guān)分別轉(zhuǎn)到、位置。2.啟動油泵8電機(jī)，待運轉(zhuǎn)正常后，換向閥11電磁鐵通電，關(guān)閉溢流閥9，調(diào)節(jié)被試閥14，使達(dá)到6.3 MPa，并在流量計20上讀取一分鐘流量應(yīng)等于閥14的額定流量。3.測量開啟特性。全松溢流閥9，爾后按（5.6、5.8、6.0、6.2、6.3）MPa升壓，并用流量計（或量杯）測量相

15、應(yīng)的經(jīng)過溢流閥14的流量。4.測量閉合特性。全松全松溢流閥9，然后使由6.3MPa開始按(6.2、6.0、5.8、5.6)MPa逐漸降壓，并測定相應(yīng)的流量。5.調(diào)節(jié)溢流閥9至7.0MPa，全松被使閥14的調(diào)壓手柄，測定所控制的最低壓。逐級旋緊手柄直至為6.3MPa，確定其調(diào)壓范圍，并同時觀察各級壓力下的調(diào)壓穩(wěn)定性。6.測量卸荷壓力。將被試閥14遙控口接通油箱，測定14前后的壓力，并重復(fù)數(shù)次。7.使各換向閥的電磁鐵失電，放松壓力閥，關(guān)油泵電機(jī)，結(jié)束實驗，做整理工作。 溢流閥動態(tài)性能一、 實驗?zāi)康?.測試溢流閥瞬時突變工況下的動態(tài)特性。2.學(xué)習(xí)溢流閥動態(tài)特性測試的一般方法。二、 實驗設(shè)備和儀器秒表

16、Y6D3A型動態(tài)電阻應(yīng)變儀2Y3 型電源供給器SC16 線光線示波器6148 型電子交流穩(wěn)壓電源電阻絲式壓力傳感器三、 實驗內(nèi)容及原理 溢流閥瞬時突變工況下的動態(tài)特性，指溢流量突然變化時，溢流閥所控制的壓力隨時間變化的過渡過程。其動態(tài)品質(zhì)主要指壓力超調(diào)量、壓力穩(wěn)定時間、卸荷時間等。1.壓力超調(diào)量。指瞬時升壓過程中峰值壓力與調(diào)定壓力的差值。在液壓系統(tǒng)中，由于執(zhí)行元件流量的突然變化或由于執(zhí)行元件需要換向或停止運動，使溢流閥的流量發(fā)生突變而引起壓力升高、震蕩。如果閥的動態(tài)品質(zhì)好，對于干擾信號的響應(yīng)快，那么在壓力突變時能即時開啟閥門，將使超調(diào)量較小，否則超調(diào)量大。2.壓力穩(wěn)定時間。溢流閥壓力突變過渡過

17、程中，第一次到達(dá)調(diào)定壓力穩(wěn)定時的時間。其值越短越好。3.卸荷時間。指溢流閥從調(diào)定壓力開始卸荷到卸荷壓力穩(wěn)定的時間。其值越短越好。四、 實驗步驟與油路實驗油路見圖31。油路及被試閥與靜態(tài)油路相同。實驗步驟：1.了解所用測試儀器的原理和使用方法。正確選擇配用元件。2.按圖32聯(lián)接各儀器。3.使油泵8在無負(fù)載情況下啟動，待運轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，使換向閥11的電磁鐵通電，關(guān)閉溢流閥9。4.調(diào)節(jié)被試閥14至一定壓力，達(dá)4 MPa，將換向閥15的電磁鐵通電，主油路處于卸荷狀態(tài)。5.準(zhǔn)備好記錄儀器，選擇適當(dāng)?shù)挠涗浖埶俣取?.換向閥15的電磁鐵通電，主油路壓力升高。接著迅速使其通電，主油路卸荷。與此過程同時，按下光線示

18、波器拍攝按鈕。取下記錄紙，進(jìn)行二次曝光，得一完整的溢流閥動態(tài)特性曲線。7.按拍攝的曲線量取必要的參數(shù)。8.放松壓力閥，各換向閥處于原位，關(guān)油泵電機(jī)，結(jié)束實驗。9.整理所用儀器和現(xiàn)場。實驗三（）溢流閥靜態(tài)性能實驗報告一、實驗?zāi)康暮椭饕獌?nèi)容二、實驗設(shè)備和器具三、參數(shù)記錄油號： 油溫： 序 號項 目 數(shù) 據(jù)1234567啟閉過程開啟過程壓力p（ ）流量Q（ ）閉合過程壓力p（ ）流量Q（ ）壓力穩(wěn)定波動值工作壓力p（ ）波動值（ ）卸荷壓力卸荷前工作壓力p（ ）卸荷壓力p（ ）注：啟閉過程測得的數(shù)據(jù)應(yīng)該是：同樣壓力下開啟過程的流量小于等于閉合過程的流量。四、在標(biāo)準(zhǔn)方格紙上畫出被試閥的啟閉特性Qp特性

19、曲線，標(biāo)明其開啟、閉合壓力并分析之五、分析評定被試流閥的調(diào)壓范圍，調(diào)壓穩(wěn)定和卸荷性能 六、思考、體會與建議1.本實驗油路中，閥9的作用是什么？2.溢流閥的啟閉特性是否重合，為什么？3.本實驗中，你怎樣注意提高實驗結(jié)果的真實性和可靠性。4.其他。實驗三（）溢流閥動態(tài)特性實驗報告一、實驗?zāi)康暮椭饕獌?nèi)容二、實驗設(shè)備及儀器三、實測記錄1.被試溢流閥調(diào)定參數(shù)及動態(tài)特性曲線。2.量出動態(tài)值，并加以分析評定：超調(diào)量： p壓力穩(wěn)定時間：卸荷時間： 評定：四、思考、體會與建議1.檢測元件動態(tài)特性有何實踐意義。2.請?zhí)岢銎渌冗M(jìn)測試方法。3.其他。實驗四 節(jié)流調(diào)速性能實驗一、實驗?zāi)康?.進(jìn)一步了解節(jié)流閥和調(diào)速閥的

20、工作原理和調(diào)速性能。2.通過對節(jié)流閥和調(diào)速閥進(jìn)油路調(diào)速回路的實驗，分析比較它們的速度負(fù)載特性。二、實驗內(nèi)容和原理1.測定由節(jié)流閥組成的進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的速度負(fù)載特性。由實驗得到的不同負(fù)載下活塞的運動速度，作出回路的曲線。 節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路時 節(jié)流閥旁油路節(jié)流調(diào)速回路時式中 ：油缸活塞運動速度； ：節(jié)流閥開口通流面積；：油缸外負(fù)載； C：油液、節(jié)流閥系數(shù)； ：節(jié)流閥特性指數(shù)； ：節(jié)流閥前壓力； ：液壓缸回油腔壓力； 、：液壓缸大、小腔面積； ：作用在活塞上的負(fù)載；：油泵輸出流量。在測速度負(fù)載特性時，除負(fù)載變化外，其余參數(shù)保持不變。三、實驗設(shè)備及器具QCS003B試驗臺、秒表等。四、實驗油路

21、及實驗步驟實驗油路見圖表41本實驗用液壓缸進(jìn)行加載，原理圖41中，液壓缸17為工作缸，18為加載缸。實驗步驟：1.全松溢流閥2和9，換向閥3和12處于中位，壓力表開關(guān)轉(zhuǎn)到、和位置。2.啟動油泵1和8電機(jī)，調(diào)節(jié)溢流閥2，使油泵1出口壓力達(dá)4MPa。3.節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流閥調(diào)速回路。調(diào)節(jié)各流量閥5、6、7和4的開、閉狀態(tài)，組成節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。切換電磁閥3至左位，液壓缸17向右移動，此時空載即F=0。測出液壓缸17向右移動到終點的時間t1和t2,使用公式和算出F和的數(shù)值。切換電磁閥3至右位工作，使液壓缸17退至原位，切換電磁閥12至右位工作。調(diào)節(jié)溢流閥9，使按（0.5、1、1.5、2）MPa。重

22、復(fù)、步驟，測得不同負(fù)載時的液壓缸17的運動時間。通過換算可得一條的曲線。4.節(jié)流閥的旁油路節(jié)流調(diào)速回路調(diào)節(jié)各流量閥5、6、7和4的開閉狀態(tài)，組成節(jié)流閥旁油路節(jié)流調(diào)速回路。、步驟同前。5.調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路調(diào)節(jié)各流量閥5、6、7及4的開閉狀態(tài)，組成調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。、步驟同前。、當(dāng)=2 MPa測完后，可繼續(xù)按（2.5、3、3.5、4）MPa加載，逐一記錄液壓缸17的運動時間，確定速度明顯變化時的值。6.節(jié)流閥出口節(jié)流調(diào)速回路調(diào)節(jié)各流量閥5、6、7和4的開閉狀態(tài)，組成節(jié)流閥出口節(jié)流調(diào)速回路。、步驟同前。7.放松各壓力閥，全開各流量閥，關(guān)油泵電機(jī)，實驗結(jié)束。整理用具，清理現(xiàn)場。實驗四、節(jié)流

23、調(diào)速性能實驗報告一、實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容二、實驗設(shè)備和工具三、參數(shù)記錄及處理實驗條件和已知參數(shù)：右 =12.56 cm2 行程： S = 23.5 cm數(shù)據(jù)參數(shù)名稱次數(shù)回路實 驗 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù)右節(jié)流閥進(jìn)口12345節(jié)流閥旁路12345調(diào)速閥進(jìn)口12345注：節(jié)流閥旁路節(jié)流調(diào)速時，注意觀察并記錄的變化。四、在標(biāo)準(zhǔn)方格紙上畫出各調(diào)速回路特性曲線五、思考、分析和體會1.扼要分析比較各調(diào)速回路的特性曲線。2.油缸18在本實驗中起什么作用？3.對比你所用過的加載方式。4.其它。實驗五 容積調(diào)速性能一、實驗?zāi)康?、 了解容積調(diào)速的工作原理、性能和應(yīng)用場合；2、 了解容積調(diào)速的特點；3、 學(xué)會測定泵馬達(dá)式

24、容積調(diào)速回路的調(diào)速特性和機(jī)械特性二、實驗原理在大功率的調(diào)速系統(tǒng)中，多采用回路效率高的容積式調(diào)速回路。 容積式調(diào)速回路是通過改變變量泵或變量馬達(dá)的排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。在容積式調(diào)速回路中，液壓泵輸出的液壓油全部直接進(jìn)入液壓缸或液壓馬達(dá)，無溢流損失和節(jié)流損失，而且液壓泵的工作壓力隨負(fù)載的變化而變化，因此，這種調(diào)速回路效率高，發(fā)熱量少。容積調(diào)速回路多用于工程機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械和大型機(jī)床等大功率的調(diào)速系統(tǒng)中。 液壓系統(tǒng)的油液循環(huán)，有開式和閉式兩種方式。在開式循環(huán)回路中，液壓泵從油箱中吸入液壓油，壓送到液壓執(zhí)行元件中去，執(zhí)行元件的回油排至油箱。這種循環(huán)回路的主要優(yōu)點是油液在油箱中能夠得到良

25、好的冷卻，使油溫降低，同時便于沉淀、過濾雜質(zhì)和析出氣體。 主要缺點是空氣和其它污染物侵入油液機(jī)會多，侵入后影響系統(tǒng)正常工作，降低油液使用壽命；另外，油箱結(jié)構(gòu)尺寸較大，占有一定空間。在閉式循環(huán)回路中，液壓泵將液壓油壓送到執(zhí)行元件的進(jìn)油腔，同時又從執(zhí)行元件的回油腔吸人液壓油。閉式回路的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，改變執(zhí)行元件運動方向較方便，空氣和其它污染物侵入系統(tǒng)的可能性小。主要缺點是散熱條件差，對于有補(bǔ)油裝置的閉式循環(huán)回路來說，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價較高。 按液壓執(zhí)行元件的不同，容積調(diào)速回路可分為泵缸式和泵馬達(dá)式兩類容積調(diào)速回路。絕大部分泵缸式容積調(diào)速回路和泵馬達(dá)式容積調(diào)速回路的油液循環(huán)采用閉式循環(huán)方式

26、。QCS006A變量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速實驗臺的液壓原理圖如圖51所示。變量泵和變量馬達(dá)均為軸向柱塞式，可以雙向進(jìn)油或出油，同時采用手動方式操縱伺服變量泵和馬達(dá)的拉桿控制變量頭的傾角±以達(dá)到變量的目的。使用液壓橋連接的溢流閥起安全作用（安全閥），回路的最高安全壓力由其限定。補(bǔ)油裝置由葉片泵和溢流閥組成，補(bǔ)油壓力由溢流閥調(diào)定。雙向齒輪泵用作加載泵，采用節(jié)流閥和溢流閥加載兩種加載形式。由梭閥連接的背壓閥使管路中的熱油能夠交換，整個系統(tǒng)工作較長時間而溫升不大。為使流量計在液流方向發(fā)生變化時保持一定的轉(zhuǎn)向，采用了液動閥結(jié)構(gòu)。另外，實驗臺可在軸向柱塞馬達(dá)和加載齒輪泵中間安置ZJ型轉(zhuǎn)矩傳感器和PY

27、1A型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀來測試轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。 圖51 QCS006A變量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速實驗臺液壓原理圖 1轉(zhuǎn)速特性通過改變變量泵的排量DVP或變量馬達(dá)的排量DVM便可調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速nM。當(dāng)不考慮管路、泵和馬達(dá)的泄漏損失時，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速為：式中： 變量泵的轉(zhuǎn)速；DVP變量泵的排量；DVM變量馬達(dá)的排量 可見，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速nM與DVP成正比，與DVM成反比。2轉(zhuǎn)矩特性馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩TM與負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL相等，加載泵的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL由其液壓轉(zhuǎn)矩（理論轉(zhuǎn)矩）Tth和摩擦轉(zhuǎn)矩Tf組成 ，即TM=TL=Tth+Tf 而式中： pLpL1pL2 pL1，pL2 為加載泵的輸入和輸出壓力，一般pL2=0，pL

28、1與加載方式有關(guān)，DVPL為加載泵的排量。摩擦轉(zhuǎn)矩Tf不是常數(shù)，而是轉(zhuǎn)速的函數(shù)，可用本實驗臺近似測出, 如圖二所示。因此，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩TM會隨輸出轉(zhuǎn)速nM而變化。 圖52 摩擦轉(zhuǎn)矩Tf特性曲線3功率特性 馬達(dá)功率 PM=2TM·nM 式中：TM、nM 為馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)速，加載方式不同，功率特性則不同。4機(jī)械特性 容積調(diào)速回路的機(jī)械特性是指馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩而變化，可用負(fù)載剛度來衡量，負(fù)載剛度 ， 通過實驗測量nM=f（TM）關(guān)系曲線。三、實驗內(nèi)容 測定泵馬達(dá)閉式容積調(diào)速回路調(diào)速特性、機(jī)械特性。四、實驗設(shè)備 QCS006A變量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速實驗臺；秒表五、實驗步驟準(zhǔn)

29、備： 松開所有壓力閥、關(guān)閉節(jié)流閥7和13，壓力表開關(guān)都置于“0”位； 啟動葉片泵（輔助補(bǔ)油）4電機(jī)； 壓力表開關(guān)I指示P1； 調(diào)溢流閥10，使P10.6Mpa； 啟動軸向柱塞變量泵1（變量泵參數(shù)P在正向）電機(jī)； 壓力表開關(guān)I指示P3； 調(diào)背壓閥6，使P30.3Mpa； 壓力表開關(guān)指示P3； 調(diào)安全閥5，使P37.07.5Mpa 開始：1變量泵定量馬達(dá)容積調(diào)速回路 調(diào)節(jié)變量泵的參數(shù)P=9格（正向），調(diào)節(jié)變量馬達(dá)參數(shù)M=7格（正向）并固定； 用溢流閥加載：將節(jié)流閥7關(guān)死，壓力表開關(guān)指示P3，將溢流閥8調(diào)到適當(dāng)壓力（0.30.4Mpa），調(diào)節(jié)變量泵參數(shù)P從3格到9格，分別讀壓力表開關(guān)-P1和P3、壓

30、力表開關(guān)-P3、轉(zhuǎn)速表和用流量計測流量； 用節(jié)流閥加載：將溢流閥8關(guān)死，壓力表開關(guān)指示P3，將節(jié)流閥7調(diào)到適當(dāng)壓力（6Mpa），調(diào)節(jié)變量泵參數(shù)P從9格到3格，分別讀壓力表開關(guān)-P1和P3、壓力表開關(guān)-P3、轉(zhuǎn)速表和用流量計測流量。2定量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速回路調(diào)節(jié)變量泵的參數(shù)P=5格（正向）并固定，調(diào)節(jié)變量馬達(dá)參數(shù)M從正向9格到5格，用溢流閥或節(jié)流閥加載，分別讀壓力表開關(guān)-P1和P3、壓力表開關(guān)-P3、轉(zhuǎn)速表和用流量計測流量。 3變量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速回路調(diào)節(jié)變量馬達(dá)參數(shù)M=9格（正向）并固定，調(diào)節(jié)變量泵的參數(shù)P從正向0到5格并固定，再調(diào)節(jié)變量馬達(dá)參數(shù)M從正向9格到5格，用溢流閥加載，分別讀壓力

31、表開關(guān)-P1和P3、壓力表開關(guān)-P3、轉(zhuǎn)速表和用流量計測流量。4容積調(diào)速回路的機(jī)械特性選擇幾組泵和馬達(dá)的不同排量實驗，注意馬達(dá)的轉(zhuǎn)速不宜太高，每組調(diào)好后都要將調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定，然后逐漸加大負(fù)載泵壓力，測量轉(zhuǎn)速。結(jié)束： 松開所有壓力閥，壓力表開關(guān)都置于“0”位； 關(guān)軸向柱塞變量泵1（變量泵參數(shù)P在正向）電機(jī)； 關(guān)葉片泵4（輔助補(bǔ)油）電機(jī)；六、實驗記錄表51 變量泵定量馬達(dá)容積調(diào)速回路的調(diào)速性能液壓油： N46油溫： 0C負(fù)載泵排量DVPL： 16.6 ml/r馬達(dá)排量M 格安全閥壓力： Mpa背壓力： MPa補(bǔ)油壓力： Mpa加載方式：序號P格-P3MPa-P1MPapMMPa-P3MPaqL/mi

32、nnMr/minTthNmTfNmTMNmPMkW1122334455667788991010注：pM-P3-P1; pL=-P3; Tf=0.981+nM/518; PM=TM·nM/9554表52 定量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速回路的調(diào)速性能液壓油： N46油溫： 0C負(fù)載泵排量DVPL： 16.6 ml/r泵排量P 格安全閥壓力： Mpa背壓力： MPa補(bǔ)油壓力： Mpa加載方式：序號M格-P3MPa-P1MPapMMPa-P3MPaqL/minnMr/minTthNmTfNmTMNmPMkW192837465564738291100注：pM-P3-P1; pL=-P3; Tf=0.9

33、81+nM/518; PM=TM·nM/9554表53 變量泵變量馬達(dá)容積調(diào)速回路的調(diào)速性能液壓油： N46油溫： 0C負(fù)載泵排量DVPL： 16.6 ml/r安全閥壓力： Mpa背壓力： MPa補(bǔ)油壓力： Mpa加載方式：序號M格P格-P3MPa-P1MPapMMPa-P3MPaqL/minnMr/minTthNm TfNmTMNmPMkW 19021324354657858796105注：pM-P3-P1; pL=-P3; Tf=0.981+nM/518; PM=TM·nM/9554表54 容積調(diào)速回路的機(jī)械特性液壓油： N46油溫： 0C負(fù)載泵排量DVPL： 16.6

34、 ml/r補(bǔ)油壓力： Mpa安全閥壓力： Mpa背壓力： MPaP格 M格 序號-P3MPa-P1MPapMMPa-P3MPa，nMr/minTthNmTfNmTMNm 123456789101234567891012345678910注：pM-P3-P1; pL=-P3; Tf=0.981+nM/518七、實驗報告要求1、 通過實驗繪制變量泵定量馬達(dá)、定量泵變量馬達(dá)、變量泵變量馬達(dá)三種容積調(diào)速回路的轉(zhuǎn)速特性、扭矩特性和功率特性曲線，并分析比較它們之間的性能差別；2、 通過實驗繪制幾種典型排量的機(jī)械特性曲線，并分析負(fù)載剛度變化原因；3、 分析實驗曲線與理論分析曲線不同的原因。實驗六 調(diào)壓及減壓

35、回路一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)系統(tǒng)調(diào)壓方法。2.了解減壓回路的組成。3.加深理解溢流閥和減壓閥的工作原理和在液壓系統(tǒng)中的作用。二、實驗內(nèi)容及原理1.用先導(dǎo)式溢流閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力。用先導(dǎo)式溢流閥可以直接控制系統(tǒng)的最高工作壓力，只要旋轉(zhuǎn)手柄，使壓力彈簧處于不同位置即可。另外，若使先導(dǎo)式溢流閥的遙控口接通遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，則可使系統(tǒng)被控制在遠(yuǎn)程調(diào)壓閥調(diào)定的壓力內(nèi)。2.減壓閥在系統(tǒng)中的基本作用是使系統(tǒng)某部分油路具有比系統(tǒng)壓力低的穩(wěn)定壓力。3.減壓回路中各參數(shù)的變化對減壓閥的減壓、穩(wěn)定作用的影響。減壓閥是利用其出口油壓力作為控制信號，能自動調(diào)整主閥減壓口的開度，改變液流阻力以保證出口處具有恒定的調(diào)節(jié)值。（1）調(diào)節(jié)出口

36、壓力，觀察其對進(jìn)口壓力的影響。（2）減壓閥調(diào)壓手柄調(diào)到某一位置時，觀察分析出口流量的變化對出口壓力的影響。（3）減壓閥調(diào)壓手柄調(diào)到某一位置時，觀察進(jìn)口壓力變化對出口壓力的影響。三、實驗設(shè)備及器具JSY1實驗臺、秒表等。四、實驗步驟及油路實驗油路見圖61。實驗步驟()調(diào)壓回路1.全松溢流閥17，閥12、14處于中位，啟動油泵24。2.直接調(diào)壓。直接用溢流閥17調(diào)壓數(shù)次，最大壓力調(diào)至為4 MPa。3.遠(yuǎn)程調(diào)壓。將溢流閥17的壓力調(diào)至4 MPa，使9DT通電，使溢流閥17的遙控口與遠(yuǎn)程調(diào)壓閥11相接，調(diào)節(jié)閥11的手柄，改變系統(tǒng)壓力。使9DT斷電，8DT通電，則系統(tǒng)壓力近于零，系統(tǒng)卸荷。圖61 調(diào)壓及

37、減壓回路實驗原理圖4.閥14復(fù)至中位，閥17的壓力調(diào)至4 MPa，關(guān)閉順序閥3，并關(guān)閉節(jié)流閥9（切斷另一油路系統(tǒng)），準(zhǔn)備做減壓回路實驗。()減壓回路1.全松減壓閥7調(diào)壓螺母，觀察油缸運動過程與油缸到終點時，和 (或)值。反復(fù)數(shù)次。2.當(dāng)油缸行至終點時，調(diào)節(jié)減壓閥的出口壓力分別為(1.0、2.0、3.0、4.0) MPa，記錄相應(yīng)的 (或)和的數(shù)值，同時注意觀察減壓閥7的外泄油口。3.使減壓閥調(diào)定壓力=1.5 MPa，然后返回油缸。再使油缸前進(jìn)，同時調(diào)節(jié)節(jié)流閥8的開度，依次給油缸加載，這時按（0.5、1.0、1.3、1.4、1.5）MPa增加。測定、值，分析減壓閥出口壓力對進(jìn)口壓力的影響及減壓性

38、能。4.使缸前進(jìn)到終點，減壓閥7調(diào)定壓力為=1.5 MPa，調(diào)節(jié)溢流閥17的調(diào)整壓力，觀察分析減壓閥進(jìn)口壓力對出口壓力的影響。5.使缸前進(jìn)到終點，減壓閥7調(diào)定壓力MPa，在一定范圍內(nèi)改變節(jié)流閥的開口度（減壓閥應(yīng)處于工作狀態(tài)），定性地觀察分析減壓閥出口流量等于零（即油缸停止時）和出口流量不等于零（即油缸運動時），對出口壓力的影響。6.放松各壓力閥，全開節(jié)流閥；各換向閥處于中位，關(guān)閉油泵電機(jī)，結(jié)束實驗，整理用具和現(xiàn)場。實驗六 調(diào)壓及減壓回路實驗報告一、實驗?zāi)康募爸饕獌?nèi)容二、實驗設(shè)備用主要元件、器具三、實驗記錄與處理實驗條件：實驗記錄：1.調(diào)壓回路次 數(shù)1234備 注直接調(diào)節(jié)壓力（ ）遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)壓力（

39、 ）系統(tǒng)卸荷壓力（ ）2.減壓回路項 目次 數(shù)參 數(shù)1234減壓性能(缸終點時,調(diào)節(jié)減壓閥)閥進(jìn)口壓力（ ）閥出口壓力（ ）閥出口壓力對進(jìn)口壓力的變化(缸運動中)p1=4MPa; pj=1.5MPa閥出口壓力（ ）閥進(jìn)口壓力（ ）閥進(jìn)口壓力對出口壓力的變化pj=1.5MPa閥進(jìn)口壓力（ ）閥出口壓力（ ）流經(jīng)閥的流量對出口壓力的影響(缸停止和運動)p1=4MPa; pj=1.5MPa 流經(jīng)閥的流量Q（ ）閥出口壓力（ ）其他參數(shù)記錄可另列表。四、思考體會與建議1.減壓閥怎樣起減壓作用？2.減壓條件。3.卸荷壓力的大小與哪些因素有關(guān)?單向閥2有何作用?實驗七 順序動作回路一、實驗?zāi)康?.了解壓力控制和行程控制實現(xiàn)順序動作的回路特點。2.掌握實現(xiàn)順序動作回路的基本方法及主要參數(shù)的調(diào)節(jié)。二、實驗內(nèi)容及原理液壓系統(tǒng)中有兩個或兩個以上的執(zhí)行元件，需要按一定順序進(jìn)行工作時，可以用順序回路，壓力控制和行程控制是常用的兩種方法。1.壓力控制的順序回路利用液壓系統(tǒng)工作時負(fù)載壓力的差別來控制工作部件動作的先后順序。所以主要元件為順序閥或壓力繼電器。2.行程控制的順序回路利用工作部件運動到一定位置（即經(jīng)過一定的行程）時發(fā)出信號，使下一步動作開始，以完成順序動作。三、實驗設(shè)備JSY1液壓實驗臺。四、實驗步驟與實驗油路實驗油路見圖71。實驗步驟：1.放松溢流閥1