液壓與氣壓傳動實驗指導書-3

液壓與氣壓傳動實驗指導書液壓實驗室編?。▋炔拷滩模┣把砸簤号c氣壓傳動實驗教學的目的實驗教學和理論教學互為依存，互為補充，共同組成液壓與氣壓傳動課的重要環(huán)節(jié)。實驗教學的成績記入學分。實驗教學不僅僅是幫助加深理解液壓與氣壓傳動中的基本概念，鞏固理論教學知識，它的重要意義還在于引導學生在科學實驗的海洋中，學到一些基本的實驗理論，掌握基本的實驗方法，培養(yǎng)分析和解決液壓與氣壓傳動中的工程實際問題的能力。實驗教學的特點實驗教學是學生在教師的指導和啟發(fā)下，獨立完成對某個研究對象（如某個理論、元件、系統(tǒng)等）的實驗。因此要求學生自己組織各項實驗的執(zhí)行方案。以小組為單位，獨立完成實驗，要充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性。要求學生在學習方法上要注意：認真做好實驗前的準備工作，特別要弄清實驗對象和實驗目的，收集必要的資料（包括實驗理論、實驗方法、實驗條件等），自行擬定實驗執(zhí)行方案、實驗步驟及記錄表格，并分好工，以便在教師指導下經適當討論（即審核實驗方案和步驟等）后，獨立完成實驗任務。主動地進行實驗，對實驗中出現(xiàn)的一切現(xiàn)象要仔細觀察，實驗的同時，要不斷的對實驗結果進行分析和判斷。每次實驗課應分配一定比例的時間，以小組為單位，自己組織討論，分析實驗數(shù)據，提出看法和問題，必要時可重新做實驗的某一部分。認真回答知道教師提出的質疑（包括口頭回答和用實驗回答）。實驗紀律未預習好實驗內容者，不準進行實驗。未了解實驗裝置和測試裝置以前，不要任意啟動設備。進入實驗室必須嚴肅認真，集中精力，抓緊時間，分工合作，完成本實驗內容。與本實驗無關的一切設備，不要亂動，更不準擅自啟動。實驗前后都要檢查設備的完好性。實驗后應使設備處于正常關閉狀態(tài)，做好必要的維護。所借物品，實驗結束時，作必要的維護后，及時歸還。如違犯上述紀律，經勸告仍不改者，指導教師和實驗技術人員有權取消其實驗資格。如因違反紀律和不遵守操作規(guī)程而損壞儀器設備時，應追究責任并按章賠償。液壓與氣壓傳動實驗報告格式實驗名稱：實驗目的：實驗設備、儀器及工具：實驗內容、步驟及方法（簡述）實驗數(shù)據記錄。測試曲線和數(shù)據記錄等。實驗數(shù)據整理。包括計算依據，計算結果，實驗曲線和表達式等。實驗結果的分析報告。根據主要內容的實驗結果并結合思考題進行討論。實驗一伯努利方程實驗實驗目的理解液體的靜壓原理驗證伯努利方程驗證液體在流動狀態(tài)下壓力損失與速度的關系實驗儀器伯努利實驗儀、量杯、秒表、溫度計實驗原理伯努利方程是流體動力學中一個重要的基本規(guī)律，是動能原理在液體流動中的具體應用。主要反映液體在恒定流動時壓力能、位能和動能三者之間的關系，即在任一截面上這三種能量形式之間可以互相轉換，但三者之和為一定值，即能量守恒。當液體處于靜止狀態(tài)時，液體內任一點處的壓力為：P=P0+ρgh這是液體靜力學基本方程式。實驗裝置伯努利試驗儀主要由實驗導管、穩(wěn)壓溢流槽和三對測壓管所組成。實驗導管為一水平裝置的變徑圓管，沿程分三處設置測壓管。每處測壓管由一對并列的測壓管組成，分別測量該截面處的靜壓頭（壓力能）和沖壓頭（壓力能、位能和動能三者之和）。實驗裝置的流程如圖1所示。液體由穩(wěn)壓槽流入實驗導管，途徑A點、B點、C點直徑分別為20mm、30mm、20mm的管子，最后排出設備。液體流量由出口調節(jié)閥調節(jié)。流量需直接由量杯和秒表測定。實驗步驟實驗前，先緩慢開啟進水閥，將水充滿穩(wěn)壓溢流水槽，并保持有適量溢流水流出，使槽內液面平穩(wěn)不變。最后，設法排盡設備內的空氣泡，否則會干擾實驗現(xiàn)象和測量的準確性。關閉實驗導管出口調節(jié)閥，觀察和測量液體處于靜止狀態(tài)下各測試點（A、B和C三點）的壓力，驗證液體的靜壓原理。并設定此處的水位高度為基準面。開啟實驗導管出口調節(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情況下的各測試點的壓頭變化。緩慢調節(jié)實驗導管的出口調節(jié)閥，測量液體在不同流量下的各測試點的靜壓頭、動壓頭和損失壓頭，并記錄下各項數(shù)據。實驗結束后，應先關閉進水的總閥門，然后再開大出口調節(jié)閥，排盡穩(wěn)壓溢流水槽內的水。實驗數(shù)據液體種類：水溫度：℃導管內徑：dA=mmdB=mmdC=mm實驗系統(tǒng)的總壓力：H=0測點編號速度V(mm/s)沖壓頭H1(mm)靜壓頭H2(mm)動壓頭H3=H1–H2(mm)壓損Hw=H–H1(mm)Q1=(ml/s)ABCQ2=(ml/s)ABCQ3=(ml/s)ABCQ4=(ml/s)ABCQ5=(ml/s)ABC整理實驗數(shù)據，分析并回答問題用伯努利方程解釋測點壓頭變化原因。用數(shù)據和圖像分析壓損—速度平方的關系。實驗二、齒輪泵性能實驗一、實驗目的了解齒輪泵的主要性能，并學會小功率液壓泵的測試方法。二、實驗裝置YZ-1型液壓傳動綜合教學實驗裝置。三、實驗內容及方案液壓泵的主要性能包括：能否達到額定壓力、額定流量，容積效率，總效率，壓力脈動值，噪聲，壽命，溫升，振動等項。前三項是最重要的性能，泵的測試主要是檢查這幾項。1、齒輪泵的流量—壓力特性測定齒輪泵在不同工作壓力下的實際流量，得出流量—壓力特性曲線。齒輪泵因內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。本實驗中，壓力由壓力表讀出，流量由數(shù)顯流量表讀出。1）空載流量：在實際生產中，泵的理論流量并不是按泵設計時的幾何參數(shù)計算，通常在額定轉速下以空載（零壓）時的流量代替。本實驗中應在節(jié)流閥的通流面積為最大的情況下測出泵的空載流量。2）額定流量：指泵在額定壓力和額定轉速的工作情況下，測出的流量。本裝置中由節(jié)流閥進行加載。3）實際流量：指泵在工作時的輸出流量。本裝置中由節(jié)流閥確定不同的工作壓力，讀出相應壓力下的流量。齒輪泵的總效率齒輪泵由原動機輸入機械能而將液壓能輸出，送給液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機構。由于泵內有摩擦損失、容積損失和液壓損失（此項損失較小，通常忽略），所以泵的輸出功率必定小于輸入功率。1）、測量點位置壓力測量點：設置在距被測試泵入口、出口的（2～4）d(d為管道通徑)處。穩(wěn)壓試驗時，允許將測量點的位置移至距被試泵更遠處，但必須考慮管路的壓力損失。溫度測試點：設置在油箱的一側，直接浸泡在液壓油中。2）、實驗用液壓油粘度：40℃時的運動粘度為42～74mm2/s（特殊要求另行規(guī)定）。清潔度等級：固體顆粒污染等級代號不得高于19/16.四、實驗步驟1、依照原理圖的要求，選擇所需的液壓元件，同時檢驗性能是否完好。2、將檢驗好的液壓元件安裝在插板件的適當位置，通過快速接頭和軟管按回路的要求連接。3、待確認安裝和連接無誤，將節(jié)流閥完全關閉，啟動齒輪泵，調節(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），測出空載流量，再逐漸關小節(jié)流閥，作為泵不同負載，同時記錄相對應的各表的讀數(shù)。5、依照回路中各表不同壓力的讀數(shù)，繪制曲線圖。6、實驗完備后，放松溢流閥，將泵關閉，待回路中壓力為零時，拆卸元件，清理好元件并放入規(guī)定抽匣內。五、實驗數(shù)據泵的額定壓力=額定流量=空載流量=測試內容序號12345678壓力（Mp）流量（L/min）輸出功率（KW）輸入功率（%）容積效率（%）總效率（%）六、整理實驗數(shù)據并回答問題1、畫出泵的理論流量、實際流量、容積效率、總效率與工作壓力的關系曲線。實驗三、液壓元件的拆裝液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，通過元件的拆裝實驗，不但可以搞清楚結構圖上難以表達的復雜結構和油路，還可以感性地認識各個元件的外形尺寸及有關零件的安裝部位，并且對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際中能正確選用元件，設計出較合理、較理想的液壓系統(tǒng)。一、實驗儀器各類液壓泵、方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥二、實驗用工具

內六角扳手、固定扳手、螺絲刀、尖嘴鉗等（一）液壓泵的拆裝1、實驗目的了解齒輪泵、葉片泵、軸向柱塞泵的外部構型和內部結構，弄清其工作原理及結構特點。2、實驗步驟1）、先觀察各泵的外部結構，分清吸、壓油口，然后拆下外部螺釘。2）、按順序拆下外端蓋，觀察內部結構，弄清密封腔的組成及個數(shù)，吸油腔和壓油腔容積變化，以及油流途徑。3）、分析泵的結構特點，即解決泄漏、困油、液壓沖擊、噪音等問題在結構上采取的措施。4）、按相反順序裝復。3、思考題1）、組成齒輪泵的密封工作空間有幾個？它們是由哪幾個零件表面組成的？2）、外嚙合齒輪泵有幾個可能產生泄漏的部位？兩端蓋與泵體之間采用什么形式的密封？3）、齒輪泵的困油是如何產生的？困油現(xiàn)象會產生什么樣的后果？如何消除或減??？4）、葉片泵密封工作腔是由哪幾個零件的表面組成？密封工作腔有幾個？5）、葉片泵有幾個配流盤，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？它們是由哪幾個零件表面組成的？7）、簡述配流盤、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單，是利用閥芯和閥體間相對位置的改變來實現(xiàn)油路的接通或斷開，以滿足對油路提出的各種要求。1、實驗目的了解單向閥、二位四通手動閥、三位四通手動閥、行程閥、電磁換向閥、液動換向閥、轉閥的結構和功用，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。2、實驗步驟1）、先觀察各閥的外部結構，弄清每個油口的作用，然后拆下外部螺釘。2）、拆下定位和操縱用的零件，分析各個零件的作用。3）、拔下閥芯，觀察閥芯的結構，分析閥芯外部臺肩的個數(shù)及上面開的數(shù)量不同的環(huán)形槽的作用。4）、觀察閥體結構，分析閥芯外部油口的個數(shù)，內部沉割槽的個數(shù)和外部油口相對應的連通，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的油路通道。6）、按相反順序裝復。3、思考題1）、畫出各閥的職能符號。2）、分析二位四通手動閥、液動換向閥、轉閥在結構上的異同。3）、分析行程閥、電磁換向閥“L”油口的結構。（三）壓力控制閥的拆裝壓力控制閥都是利用油液壓力對閥芯產生推力，此推力與彈簧力平衡，使閥芯位于不同的位置上，從而控制閥口開度，實現(xiàn)壓力控制。1、實驗目的了解先導式溢流閥、減壓閥的工作原理、結構和功用。2、實驗步驟1）、拆下先導閥體上的四個螺釘，分開主閥和先導閥。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構。4）、觀察溢流閥、減壓閥主閥芯結構，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）、松開先導閥上的緊定螺釘，卸下調壓螺母和鎖緊螺母。6）、取下錐閥及彈簧，分析該彈簧與主閥彈簧的區(qū)別。7）、結合課本上的剖面圖，弄懂先導閥的結構。8）、結合課本和實物，分析溢流閥、減壓閥的工作原理。9）、按相反順序裝復。3、思考題1）、何處是溢流閥、減壓閥的調壓部分，如何調壓？2）、“先導式”是什么意思？3）、分析主閥芯的上、下阻尼孔的作用。4）、分析主閥芯彈簧和先導閥彈簧的作用，他們能互換嗎？5）、減壓閥的泄漏口為何單設？6）、分析減壓閥與先導式溢流閥的異同。（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短來改變局部阻力的大小，從而實現(xiàn)對流量的控制。1、實驗目的了解節(jié)流閥和調速閥的工作原理，結構及功用，弄清其調節(jié)方式，節(jié)流口形式及主要優(yōu)缺點。2、實驗步驟1）、先觀察各閥的外部結構，弄清每個油口的作用，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。3）、分析彈簧的作用及調節(jié)方式。4）、分析調速閥的定差減壓閥的閥芯的結構和作用。5）、按相反順序裝復。3、思考題1）、節(jié)流閥采用何種形式的節(jié)流口？這種節(jié)流口形式有何優(yōu)缺點？2）、調速閥是由哪兩種閥組成的？3）、為什么調速閥比節(jié)流閥的調速性能好？實驗四液壓基本回路的組接掌握一定數(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，對于今后分析和設計液壓系統(tǒng)會有很大的幫助。一、實驗目的1、熟悉常用液壓元件的結構、性能及用途。2、學習正確組接液壓系統(tǒng)基本回路。3、正確分析各種基本回路的工作原理、特點和使用場合。二、實驗裝置YZ-1型液壓傳動綜合教學實驗裝置、YY-18型透明液壓傳動演示系統(tǒng)三、實驗內容及方案常用基本回路1、方向控制回路（1）用手動換向閥的換向回路。（2）用“0”型機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）壓力調定回路（2）二級壓力控制回路（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）調速回路a、進油節(jié)流調速回路b、回油節(jié)流調速回路(2)速度換接回路a、流量閥短接的速度換接回路。b、二次進給回路。4、順序動作回路（1）用壓力控制的順序動作回路a、用順序閥的順序動作回路b、用壓力繼電器的順序動作回路（2）用行程控制的順序動作回路a、用行程開關的順序動作回路b、用行程換向閥的順序動作回路四、實驗步驟1.從方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和順序動作回路中各選擇2—3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.按照實驗回路圖的要求，取出所要用的液壓元件，檢查型號是否正確。3.將檢查完畢性能完好的液壓元件安裝在實驗臺面板合理位置。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：除對上述四大基本功能常用液壓控制回路進行搭接實驗外，學生還可自行設計、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。實驗五、典型液壓系統(tǒng)回路設計一、實驗目的：1、掌握完整的液壓傳動系統(tǒng)原理圖設計。2、掌握回路的組成、搭接、工作原理。3、了解PLC控制二、實驗裝置YZ-1型液壓傳動綜合教學實驗裝置。三、實驗內容1、設計一液壓系統(tǒng)能滿足液壓缸實現(xiàn)快進—第一次工進—第二次工進—死擋鐵停留—快退—原位停止。系統(tǒng)