液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書20160914

1、液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一 伯努利方程一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 理解液體的靜壓原理2 驗(yàn)證伯努利方程3驗(yàn)證液體在流動(dòng)狀態(tài)下壓力損失與速度的關(guān)系二、 實(shí)驗(yàn)儀器伯努利方程實(shí)驗(yàn)裝置三、 實(shí)驗(yàn)原理伯努利方程是流體動(dòng)力學(xué)中一個(gè)重要的基本規(guī)律，是能量守恒定律在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用。主要反映液體在恒定流動(dòng)時(shí)壓力能、位能和動(dòng)能三者之間的關(guān)系，即在任一截面上這三種能量形式之間可以互相轉(zhuǎn)換，但三者之和為一定值，即能量守恒。理想液體的伯努利方程為： 實(shí)際液體的伯努利方程為：當(dāng)液體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，液體內(nèi)任一點(diǎn)處的壓力為：這是液體靜力學(xué)基本方程式。四、 實(shí)驗(yàn)裝置伯努利實(shí)驗(yàn)儀主要由實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管、穩(wěn)壓溢流槽和四對(duì)測(cè)壓管所組成。實(shí)驗(yàn)

2、導(dǎo)管為一水平裝置的變徑圓管，沿程分四處設(shè)置測(cè)壓管。每處測(cè)壓管由一對(duì)并列的測(cè)壓管組成，分別測(cè)量該截面處的靜壓頭（壓力能）和沖壓頭（壓力能、位能和動(dòng)能三者之和）。液體由穩(wěn)壓槽流入實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管，途經(jīng)A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)直徑分別為15mm、34mm、15mm、15mm的管子，最后排出設(shè)備。液體流量由出口調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。流量由流量計(jì)讀出。五、 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)前，先緩慢開啟進(jìn)水閥，將水充滿穩(wěn)壓溢流水槽，并保持有適量溢流水流出，使槽內(nèi)液面平穩(wěn)不變。最后，設(shè)法排盡設(shè)備內(nèi)的空氣泡，否則會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和測(cè)量的準(zhǔn)確性。1.關(guān)閉實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管出口調(diào)節(jié)閥，觀察和測(cè)量液體處于靜止?fàn)顟B(tài)下各測(cè)試點(diǎn)（A、B、C和D四點(diǎn)）的壓力，驗(yàn)證液體的靜

3、壓原理。并設(shè)定此處的水位高度為基準(zhǔn)面。2.開啟實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管出口調(diào)節(jié)閥，保持穩(wěn)壓溢流水槽有適量溢流水流出，觀察比較液體在流動(dòng)情況下的各測(cè)試點(diǎn)的壓頭變化。3.緩慢調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管的出口調(diào)節(jié)閥，測(cè)量液體在不同流量下的各測(cè)試點(diǎn)的靜壓頭、動(dòng)壓頭和損失壓頭，并記錄下各項(xiàng)數(shù)據(jù)。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先關(guān)閉進(jìn)水的總閥門，然后再開大出口調(diào)節(jié)閥，排盡穩(wěn)壓溢流水槽內(nèi)的水。六、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)液體種類：水 溫度： 20 導(dǎo)管內(nèi)徑：dA= 15 mm dB= 34 mm dC= 15 mm dD=15 mm實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的總壓力：H=D點(diǎn)的勢(shì)能位置H0=-16cmA、B、C三點(diǎn)的勢(shì)能位置H0=0測(cè)點(diǎn)編號(hào)速度V(mm/s)沖壓頭H1(mm)靜壓

4、頭H2(mm)動(dòng)壓頭H3 =H1H2 (mm)壓損Hw =H H1(mm)q1=(L/h)ABCDq2=(L/h)ABCDq3=(L/h)ABCDq4=(L/h)ABCDq5=(L/h)ABCD七、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析并回答問題1 用伯努利方程解釋測(cè)點(diǎn)壓頭變化原因。2 用數(shù)據(jù)和圖像分析壓損速度平方的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)二 齒輪泵的性能測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私恺X輪泵的主要性能，并學(xué)會(huì)小功率液壓泵的測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)裝置YZ-1型液壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方案液壓泵的主要性能包括：能否達(dá)到額定壓力、額定流量，容積效率，總效率，壓力脈動(dòng)值，噪聲，壽命，溫升，振動(dòng)等項(xiàng)。前三項(xiàng)是最重要的性能，泵的測(cè)試主要

5、是檢查這幾項(xiàng)。1齒輪泵的流量壓力特性測(cè)定齒輪泵在不同工作壓力下的實(shí)際流量，得出流量壓力特性曲線。齒輪泵因內(nèi)泄漏將造成流量的損失。油液粘度愈低，壓力愈高，其漏損就愈大。本實(shí)驗(yàn)中，壓力由壓力表讀出，流量由數(shù)顯流量表讀出。1）空載流量：在實(shí)際生產(chǎn)中，泵的理論流量并不是按泵設(shè)計(jì)時(shí)的幾何參數(shù)計(jì)算，通常在額定轉(zhuǎn)速下以空載（零壓）時(shí)的流量代替。本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在節(jié)流閥的通流面積為最大的情況下測(cè)出泵的空載流量。2）額定流量：指泵在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速的工作情況下，測(cè)出的流量。本裝置中由節(jié)流閥進(jìn)行加載。3）實(shí)際流量：指泵在工作時(shí)的輸出流量。本裝置中由節(jié)流閥確定不同的工作壓力，讀出相應(yīng)壓力下的流量。2.齒輪泵的容積效率理

6、論流量實(shí)際流量3.齒輪泵的總效率齒輪泵由原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械能而將液壓能輸出，送給液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于泵內(nèi)有摩擦損失、容積損失和液壓損失（此項(xiàng)損失較小，通常忽略），所以泵的輸出功率必定小于輸入功率。泵的輸出功率泵的輸入功率1）測(cè)量點(diǎn)位置壓力測(cè)量點(diǎn)：設(shè)置在距被測(cè)試泵入口、出口的（24）d(d為管道通徑)處。穩(wěn)壓試驗(yàn)時(shí)，允許將測(cè)量點(diǎn)的位置移至距被試泵更遠(yuǎn)處，但必須考慮管路的壓力損失。溫度測(cè)試點(diǎn)：設(shè)置在油箱的一側(cè)，直接浸泡在液壓油中。2）實(shí)驗(yàn)用液壓油粘度：40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度為4274m m2/s（特殊要求另行規(guī)定）。清潔度等級(jí)：固體顆粒污染等級(jí)代號(hào)不得高于19/16.四、實(shí)驗(yàn)步驟1依照原理圖的要求，選擇

7、所需的液壓元件，同時(shí)檢驗(yàn)性能是否完好。2將檢驗(yàn)好的液壓元件安裝在插板件的適當(dāng)位置，通過快速接頭和軟管按回路的要求連接。3待確認(rèn)安裝和連接無誤，將節(jié)流閥完全關(guān)閉，啟動(dòng)齒輪泵，調(diào)節(jié)溢流閥使系統(tǒng)壓力P上升至額定壓力。并用鎖緊螺母將溢流閥鎖住。4完全打開節(jié)流閥使被試泵的壓力為零（或接近為零），測(cè)出空載流量，再逐漸關(guān)小節(jié)流閥，作為泵不同負(fù)載，同時(shí)記錄相對(duì)應(yīng)的各表的讀數(shù)。5依照回路中各表不同壓力的讀數(shù)，繪制曲線圖。6實(shí)驗(yàn)完備后，放松溢流閥，將泵關(guān)閉，待回路中壓力為零時(shí)，拆卸元件，清理好元件并放入規(guī)定抽匣內(nèi)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)泵的額定壓力=額定流量=空載流量=測(cè)試內(nèi)容序號(hào)12345678壓力（Mp）流量（L/mi

8、n）輸出功率（KW）輸入功率（KW）容積效率（%）總效率（%）六、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并回答問題1畫出泵的理論流量、實(shí)際流量、容積效率、總效率與工作壓力的關(guān)系曲線。實(shí)驗(yàn)三 液壓元件的拆裝液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，通過元件的拆裝實(shí)驗(yàn)，不但可以搞清楚結(jié)構(gòu)圖上難以表達(dá)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和油路，還可以感性地認(rèn)識(shí)各個(gè)元件的外形尺寸及有關(guān)零件的安裝部位，并且對(duì)一些重要零件的材料，工藝及配合要求獲得初步的了解，以便在將來的工作實(shí)際中能正確選用元件，設(shè)計(jì)出較合理、較理想的液壓系統(tǒng)。一、實(shí)驗(yàn)儀器各類液壓泵、方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥二、實(shí)驗(yàn)用工具內(nèi)六角扳手、固定扳手、螺絲刀、尖嘴鉗等（一）液壓泵的拆裝1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

9、了解齒輪泵、葉片泵、軸向柱塞泵的外部構(gòu)型和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，弄清其工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2實(shí)驗(yàn)步驟1）先觀察各泵的外部結(jié)構(gòu)，分清吸、壓油口，然后拆下外部螺釘。2）按順序拆下外端蓋，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，弄清密封腔的組成及個(gè)數(shù)，吸油腔和壓油腔容積變化，以及油流途徑。3）分析泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即解決泄漏、困油、液壓沖擊、噪音等問題在結(jié)構(gòu)上采取的措施。4）按相反順序裝復(fù)。3思考題1）組成齒輪泵的密封工作空間有幾個(gè)？它們是由哪幾個(gè)零件表面組成的？2）外嚙合齒輪泵有幾個(gè)可能產(chǎn)生泄漏的部位？3）齒輪泵的困油是如何產(chǎn)生的？困油現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生什么樣的后果？如何消除或減??？4）葉片泵密封工作腔是由哪幾個(gè)零件的表面組成？密封工作腔有幾個(gè)？

10、5）葉片泵有幾個(gè)配流盤，作用分別是什么？配流盤除開有通油口外，還開有與壓油腔相通的環(huán)形槽，試分析環(huán)形槽的作用。6）組成軸向柱塞泵的密封工作腔有幾個(gè)？它們是由哪幾個(gè)零件表面組成的？7）簡(jiǎn)述配流盤、缸體、中心定位彈簧、回程盤、滑履的作用。（二）方向控制閥的拆裝在液壓系統(tǒng)中，方向閥在數(shù)量上占有相當(dāng)大的比重，品種和規(guī)格在閥類里是較多的。它的工作原理比較簡(jiǎn)單，是利用閥芯和閥體間相對(duì)位置的改變來實(shí)現(xiàn)油路的接通或斷開，以滿足對(duì)油路提出的各種要求。1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈫蜗蜷y、二位四通手動(dòng)閥、三位四通手動(dòng)閥、行程閥、電磁換向閥、液動(dòng)換向閥、轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)和功用，分析其操縱方式、連通方式、回油方式、定位和回位方式及其他特點(diǎn)

11、。2實(shí)驗(yàn)步驟1）先觀察各閥的外部結(jié)構(gòu)，弄清每個(gè)油口的作用，然后拆下外部螺釘。2）拆下定位和操縱用的零件，分析各個(gè)零件的作用。3）拔下閥芯，觀察閥芯的結(jié)構(gòu)，分析閥芯外部臺(tái)肩的個(gè)數(shù)及上面開的數(shù)量不同的環(huán)形槽的作用。4）觀察閥體結(jié)構(gòu)，分析閥芯外部油口的個(gè)數(shù)，內(nèi)部沉割槽的個(gè)數(shù)和外部油口相對(duì)應(yīng)的連通，特別是“L”油口的作用。5）把閥體和閥芯相配合，分析閥芯在不同位置時(shí)的油路通道。6）按相反順序裝復(fù)。3思考題1）畫出各閥的職能符號(hào)。2）分析二位四通手動(dòng)閥、液動(dòng)換向閥、轉(zhuǎn)閥在結(jié)構(gòu)上的異同。3）分析行程閥、電磁換向閥“L”油口的結(jié)構(gòu)。（三）壓力控制閥的拆裝壓力控制閥都是利用油液壓力對(duì)閥芯產(chǎn)生推力，此推力與彈簧

12、力平衡，使閥芯位于不同的位置上，從而控制閥口開度，實(shí)現(xiàn)壓力控制。1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庀葘?dǎo)式溢流閥、減壓閥的工作原理、結(jié)構(gòu)和功用。2實(shí)驗(yàn)步驟1）拆下先導(dǎo)閥體上的四個(gè)螺釘，分開主閥和先導(dǎo)閥。2）擰下主閥底部的螺母，取出彈簧和閥芯。3）觀察主閥體，分析溢流閥、減壓閥P1、P2油口的位置和泄漏口的結(jié)構(gòu)。4）觀察溢流閥、減壓閥主閥芯結(jié)構(gòu)，分析上下阻尼孔直徑的大小，徑向孔，閥芯上的三角小槽的作用。5）松開先導(dǎo)閥上的緊定螺釘，卸下調(diào)壓螺母和鎖緊螺母。6）取下錐閥及彈簧，分析該彈簧與主閥彈簧的區(qū)別。7）結(jié)合課本上的剖面圖，弄懂先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)。8）結(jié)合課本和實(shí)物，分析溢流閥、減壓閥的工作原理。9）按相反順序裝復(fù)。3思考

13、題1）請(qǐng)解釋“先導(dǎo)式”的含義。2）分析主閥芯彈簧和先導(dǎo)閥彈簧的作用，他們能互換嗎？3）減壓閥的泄漏口為何單設(shè)？4）分析減壓閥與先導(dǎo)式溢流閥的異同。（四）流量控制閥的拆裝流量控制閥是通過改變節(jié)流口通流面積的大小或通流通道的長(zhǎng)短來改變局部阻力的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制。1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤?jié)流閥和調(diào)速閥的工作原理，結(jié)構(gòu)及功用，弄清其調(diào)節(jié)方式，節(jié)流口形式及主要優(yōu)缺點(diǎn)。2實(shí)驗(yàn)步驟1）先觀察各閥的外部結(jié)構(gòu)，弄清每個(gè)油口的作用，然后拆下外部螺釘。2）取出閥芯，觀察節(jié)流口的形狀，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。3）分析彈簧的作用及調(diào)節(jié)方式。4）分析調(diào)速閥的定差減壓閥的閥芯的結(jié)構(gòu)和作用。5）按相反順序裝復(fù)。3思考題1）節(jié)流閥采用何

14、種形式的節(jié)流口？這種節(jié)流口形式有何優(yōu)缺點(diǎn)？2）調(diào)速閥是由哪兩種閥組成的？3）為什么調(diào)速閥比節(jié)流閥的調(diào)速性能好？實(shí)驗(yàn)四 液壓（氣動(dòng)）基本回路（1）液壓基本回路掌握一定數(shù)量液壓基本回路是本課程的基本要求之一。任何液壓系統(tǒng)不外是由一些基本回路組成的，熟悉并掌握其組成、工作原理和性能，對(duì)于今后分析和設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)會(huì)有很大的幫助。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉常用液壓元件的結(jié)構(gòu)、性能及用途。 2學(xué)習(xí)正確組接液壓系統(tǒng)基本回路。3正確分析各種基本回路的工作原理、特點(diǎn)和使用場(chǎng)合。 二、實(shí)驗(yàn)裝置YZ-1型液壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置、YY-18型透明液壓傳動(dòng)演示系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方案常用基本回路 1方向控制回路（1）用手動(dòng)換向

15、閥的換向回路。（2）用“0”型機(jī)能換向閥的閉鎖回路。（3）用液控單向閥的閉鎖回路。 2壓力控制回路 （1）壓力調(diào)定回路 （2）二級(jí)壓力控制回路 （3）用減壓閥的減壓回路 （4）用換向閥的卸載回路 3速度控制回路 （1）調(diào)速回路 1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 2）回油節(jié)流調(diào)速回路 (2)速度換接回路 1）流量閥短接的速度換接回路。 2）二次進(jìn)給回路。 4順序動(dòng)作回路 （1）用壓力控制的順序動(dòng)作回路 1）用順序閥的順序動(dòng)作回路 2）用壓力繼電器的順序動(dòng)作回路 （2）用行程控制的順序動(dòng)作回路 1）用行程開關(guān)的順序動(dòng)作回路 2）用行程換向閥的順序動(dòng)作回路 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.從方向控制回路、壓力控制回路、速度控

16、制回路和順序動(dòng)作回路中各選擇23種回路，分折其工作原理，繪出所要組接回路的液壓系統(tǒng)圖。 2.按照實(shí)驗(yàn)回路圖的要求，取出所要用的液壓元件，檢查型號(hào)是否正確。 3.將檢查完畢性能完好的液壓元件安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板合理位置。通過塊換接頭和液壓軟管按回路要求連接 4.調(diào)試回路，觀察并分析此組接回路的工作過程及原理。 說明：除對(duì)上述四大基本功能常用液壓控制回路進(jìn)行搭接實(shí)驗(yàn)外，學(xué)生還可自行設(shè)計(jì)、組合并搭接回路。 五、思考題 1繪出所組接的四種液壓基本回路的液壓系統(tǒng)原理圖，并分析其工作原理。（2） 氣動(dòng)基本回路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?熟悉常用氣壓元件的結(jié)構(gòu)、性能及用途。 2學(xué)習(xí)正確組接氣壓系統(tǒng)基本回路。3正確分析各種基

17、本回路的工作原理、特點(diǎn)和使用場(chǎng)合。 二、實(shí)驗(yàn)裝置氣壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1了解分水濾氣器，減壓閥和油霧器統(tǒng)稱氣源處理三聯(lián)件的結(jié)構(gòu)和工作原理。2了解液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)的共性及不同。3參考實(shí)驗(yàn)四自行設(shè)計(jì)一基本氣動(dòng)回路。四、實(shí)驗(yàn)步驟 1繪出所要組接回路的氣壓系統(tǒng)圖。 2按照實(shí)驗(yàn)回路圖的要求，取出所要用的氣壓元件，檢查型號(hào)是否正確。 3將檢查完畢性能完好的氣壓元件安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板合理位置。通過塊換接頭和氣壓軟管按回路要求連接。 4調(diào)試回路，觀察并分析此搭接回路的工作過程及原理。 五、思考題 1繪出所設(shè)計(jì)的氣壓基本回路的原理圖，并分析其工作原理。實(shí)驗(yàn)五 典型液壓回路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)。2掌握回路的組成、搭接、工作原理。二、實(shí)驗(yàn)裝置YZ-1型液壓傳動(dòng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1設(shè)計(jì)一液壓系統(tǒng)能滿足液壓缸實(shí)現(xiàn)快進(jìn)第一