液壓系統(tǒng)中壓力形成實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一、液壓系統(tǒng)中壓力形成實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的工況有所了解2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解在液壓系統(tǒng)中油泵輸出壓力及油缸中壓力的形成3、了解液壓系統(tǒng)中油泵輸出壓力的組成二、實(shí)驗(yàn)原理圖151.油箱2,粗濾油器乳油泵4、電機(jī)5,溢流閥6.精濾油器J節(jié)流陶J(rèn)背壓閥9*三位四通換向閥16調(diào)速縄1K節(jié)流閥12、單向閥13、二位四通換向閥14、截止閥15、油缸三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及原理1、油泵輸出壓力的形成油泵輸出壓力取決于負(fù)載及阻力損失。并隨之增大或減小，如圖2，當(dāng)啟動(dòng)油泵電機(jī)后，通過(guò)三位四通閥和溢流閥流回油箱，則溢流閥處的通流阻力損失構(gòu)成了油泵輸出的液流的壓力調(diào)節(jié)溢流閥5的壓力大小（阻力損失多少）就決定了油

2、泵輸出壓力的大小。2、油缸中工作壓力的形成活塞在移動(dòng)過(guò)程中所遇到的阻力大小（載荷），決定油缸工作腔壓力大?。磯毫θQ于負(fù)載）。本實(shí)驗(yàn)裝有兩種載荷：在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上裝有彈簧負(fù)載，隨彈簧的壓縮，油缸工作壓力即發(fā)生變化。（2）在回油路上串聯(lián)背壓閥8作為模擬負(fù)載，調(diào)節(jié)背壓閥壓力即決定油缸工作壓力（見(jiàn)圖1）四、實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，首先認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，搞清元件的名稱，作用及位置，然后模擬一次實(shí)驗(yàn)步驟，得到教師同意后，方可開(kāi)機(jī)實(shí)驗(yàn)。1、油泵輸出壓力的形成接通電源使實(shí)驗(yàn)臺(tái)通電，將溢流閥調(diào)到放松位置。然后，啟動(dòng)電機(jī)。油泵輸出的油液經(jīng)溢流閥流回油箱，觀察此時(shí)的壓力值P0的值逐漸旋緊溢流閥，增加液流阻力，從壓力表Po觀察

3、油泵輸出壓力Pb的變化，Pb最高可調(diào)到50公斤/厘米2,將油泵輸出壓力調(diào)到30公斤/厘米2，為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。2、油缸工作壓力的形成在上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)下，關(guān)閉節(jié)流閥11，放松背壓閥8，使電磁換向閥13處于停電狀態(tài)，將控制臺(tái)上的電氣形狀放在“自動(dòng)”位置，搬動(dòng)形狀使活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在活塞右行時(shí)，調(diào)節(jié)背壓閥8，每隔5公斤力/厘米2調(diào)節(jié)一次（可在530公斤力/厘米2范圍內(nèi)調(diào)節(jié)），記下P2,P3的值。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、從圖1中分別找出液壓動(dòng)力源，液壓執(zhí)行元件，液壓控制元件（分別找出方向閥，流量閥、壓力閥各部份）液壓輔助元件。2、分析液壓系統(tǒng)工作中，泵的輸出壓力與油缸工作腔的壓力是否相同？為什么？3、分析

4、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的壓力形成，分別說(shuō)出各組成部分？實(shí)驗(yàn)二、液壓泵性能實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的工況有所了解2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解并掌握有關(guān)液壓測(cè)試技術(shù)的方法。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得油泵性能方面的有關(guān)參數(shù)，并學(xué)會(huì)按要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。二、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)通過(guò)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)及各測(cè)試的儀器儀表來(lái)測(cè)定液壓泵的壓力。流量及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，從而能計(jì)算出液壓泵的一些主要性能參數(shù)。為此學(xué)生必須對(duì)液壓系統(tǒng)工作原理及各測(cè)量裝置有所了解。液壓系統(tǒng)工作原理見(jiàn)下圖。1、油箱2、粗過(guò)濾器3、被試泵（型號(hào)：CB-C18C-FL。額定壓力：100kg/cm2排量：18.2cm2/r）4、精過(guò)濾器5、節(jié)流閥6、電磁換向閥7、浮子流量計(jì)8、溢

5、流閥9、壓力表10、截止閥11、電磁換向閥12、橢圓齒輪流量計(jì)13、轉(zhuǎn)速測(cè)定傳感器14、平衡電機(jī)法測(cè)轉(zhuǎn)矩裝置三、參數(shù)測(cè)量1、輸入功率的測(cè)量輸入功率的測(cè)量有三相功率表、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速分測(cè)法1）、三相功率表法用三相功率表測(cè)量電網(wǎng)給電機(jī)的功率，然后乘以電機(jī)的效率算出電機(jī)輸油泵的功率,2）、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量法利用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器及二次儀表直接讀出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，從而算出輸入功率。微機(jī)型的二次儀表可直接算出功率，并打印出來(lái)。3）、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速分測(cè)法i）、轉(zhuǎn)矩測(cè)量本實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩測(cè)量采用平衡電機(jī)法測(cè)轉(zhuǎn)矩。主要利用平衡機(jī)構(gòu)稱量法測(cè)定轉(zhuǎn)矩。參見(jiàn)圖3-4支承架使電動(dòng)機(jī)定子殼體可以自由靈活地?cái)[動(dòng)靜止時(shí)支架上的秤杠1和

6、配重3使支架處于平衡的水平位置。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵旋轉(zhuǎn)時(shí)，在定子中產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩，有使定子隨同轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，這個(gè)轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)輸入液壓泵的轉(zhuǎn)矩在數(shù)值上相等，放在掛碼盤(pán)2后，調(diào)整砝碼5和秤石4,可以使之平衡，此時(shí)從砝碼重量與力臂的關(guān)系，即可計(jì)算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，即M=piLi+P2L2kgf/.cm式中：Pi掛碼盤(pán)和砝碼的重量，其中掛碼盤(pán)0.535kg，砝碼0.855kgpi調(diào)秤砣的重量0.725kg（2）、轉(zhuǎn)速測(cè)量本實(shí)驗(yàn)采用電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速測(cè)定裝置，由鋼制牙盤(pán)、電磁感應(yīng)頭和數(shù)字測(cè)速儀組成。電磁感應(yīng)頭與鋼制牙盤(pán)之間有一定的間隙，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)鋼制牙盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電磁感應(yīng)頭內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，發(fā)出脈沖

7、信號(hào)，經(jīng)數(shù)字測(cè)速儀整形、計(jì)數(shù)后，用數(shù)字形式顯示被測(cè)轉(zhuǎn)速，單位是rpm。這種測(cè)速方法屬非接觸式測(cè)量，使用方便，精度較高。2、流量測(cè)量本實(shí)驗(yàn)的流量測(cè)量采用二種方式：浮子流量計(jì)；橢圓流量計(jì)1）、浮子流量計(jì)由浮子和錐形玻璃管組成。當(dāng)具有流速向上的液體從錐形玻璃管下端進(jìn)去時(shí)，浮子會(huì)由于流速向上的動(dòng)能而浮起，由于玻璃管是錐形的，浮子上升到一定高度后，環(huán)形面積加大，動(dòng)能減小，直到液流對(duì)浮子向上的作用力與浮子的重量相等時(shí)，浮子就被穩(wěn)定在某一高度上。由于浮子的高度與流速有一定的關(guān)系，因而可以通過(guò)觀察測(cè)量管上浮子的所在位置的刻度來(lái)確定流量的大小。該方法測(cè)定流量時(shí)受粘度的影響很大，故需經(jīng)常對(duì)浮子流量計(jì)進(jìn)行校定。2）

8、、橢圓流量計(jì)利用一對(duì)橢圓齒輪相互嚙合而形成的密封容積和進(jìn)出口壓力差來(lái)推動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，這個(gè)轉(zhuǎn)速與流量成正比，用指針和表盤(pán)指示出油液流過(guò)的容積，用秒表測(cè)量每分鐘流過(guò)的容積值，即可得到所測(cè)液體的流量，本實(shí)驗(yàn)用橢圓流量計(jì)為10L/R。用橢圓流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，有兩種方法：一是測(cè)量每分鐘指針走了多少升。二是測(cè)量每10升或每升用了多少時(shí)間，然后換算出流量。采用第二種方法時(shí)，一個(gè)人操作十分方便。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。1、測(cè)定參數(shù)1）空載參數(shù)所謂空載參數(shù)就是液壓泵處于最低負(fù)載下運(yùn)行的參數(shù)。主要是壓力P0,流量Qo2）額定負(fù)載下的參數(shù)當(dāng)液壓泵出口壓力逐漸增大到40kg/cm2時(shí)，測(cè)定指定點(diǎn)工況點(diǎn)的壓力p.流量Q.轉(zhuǎn)速ni，

9、轉(zhuǎn)矩Mi。2、計(jì)算結(jié)果以上參數(shù)經(jīng)計(jì)算后得到額定負(fù)載下的：1）輸入功率Ni=Mo®x10-3kW2）理論輸出功率Nt=p.Qt/612kW3）實(shí)際輸出功率N0=p.Q/612kW4）容積效率nv=Q/QtQt為計(jì)算的理論流量（實(shí)際計(jì)算時(shí)用空載流量Qo代替）5）機(jī)械效率nm=n/nv6）總效率n=nvnm以上各式中單位MN.M31/Spkgf/cm2QL/min注意單位換算五、實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，首先認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，把元件的位置搞清楚，然后模擬一次實(shí)驗(yàn)步驟，得到實(shí)驗(yàn)老師同意后，方可開(kāi)機(jī)實(shí)驗(yàn)。1）、開(kāi)機(jī)前準(zhǔn)備工作將溢流閥8打開(kāi)，節(jié)流閥1o關(guān)死，1DT和2DT控制形狀開(kāi)關(guān)向下，

10、然后檢查各儀表聯(lián)接情況。注意，電磁感應(yīng)頭必須與鋼制牙盤(pán)有1mm以上的間隙。2）、接通電源，開(kāi)啟油泵液壓泵正常運(yùn)行幾分鐘后，首先觀察數(shù)字壓力計(jì)與普通壓力表的差別，并分別記錄po值。然后1DT控制開(kāi)關(guān)抬起，并漸漸調(diào)節(jié)溢流閥8，數(shù)字壓力計(jì)顯示漸漸上升，直到壓力為45kgf/cm2止。調(diào)整完成后，將溢流閥8調(diào)節(jié)螺桿固定。隨后完全打開(kāi)節(jié)流閥5，壓力應(yīng)該下降，一直降到最低點(diǎn)，（不再降低為止）。此后就可用秒表與橢圓齒輪流量計(jì)測(cè)定該壓力下的流量Q。并且標(biāo)定浮子流量計(jì)（浮子高度刻線與流量的關(guān)系）。3）、加載試驗(yàn)將節(jié)流閥5漸漸擰緊，數(shù)字壓力計(jì)顯示壓力漸漸上升，按實(shí)驗(yàn)結(jié)果的要求，測(cè)試各點(diǎn)工況下的壓力Pi，流量Qi，

11、轉(zhuǎn)速ni轉(zhuǎn)矩Mi六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)后，通過(guò)填表和曲線來(lái)表示油泵的性能。表格見(jiàn)表1曲線見(jiàn)表2表1項(xiàng)目單位各參數(shù)值壓力Pkgf/2cmPo壓力最低值p=202530354045流量QiL/min18.2轉(zhuǎn)矩MiNM轉(zhuǎn)速nirpm輸入功率NikW理論輸出功率MkW實(shí)際輸出功率NikW容積效率nv機(jī)械效率nm總效率nPnva實(shí)驗(yàn)三、液壓馬達(dá)性能實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握液壓馬達(dá)的性能2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解并掌握有關(guān)液壓測(cè)試技術(shù)的方法。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得馬達(dá)性能方面的有關(guān)參數(shù)，并學(xué)會(huì)按要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。二、實(shí)驗(yàn)裝置利用博世力士樂(lè)公司(BoschRexrothGroup)生產(chǎn)液壓傳動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)所提供的液壓元件和試驗(yàn)

12、臺(tái)及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)及各測(cè)試的儀器儀表來(lái)測(cè)定液壓馬達(dá)的壓力、流量、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，從而能計(jì)算出液壓馬達(dá)的一些主要性能參數(shù)。為此學(xué)生必須對(duì)液壓系統(tǒng)工作原理及各測(cè)量裝置有所了解。液壓系統(tǒng)工作原理見(jiàn)下圖。1、油箱2、流量傳感器3、主泵4、電機(jī)5、溢流閥6、壓力傳感器7、節(jié)流閥8、電磁換向閥9、量筒10、被試馬達(dá)11、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器12、加載泵13、交替閥15、加載溢流閥16、小油箱17、單向閥18、壓力表電氣控制原理圖如下所示三、參數(shù)測(cè)量1、輸入功率的測(cè)量通過(guò)流量傳感器2測(cè)量出主泵3給馬達(dá)的供油流量，通過(guò)壓力傳感器6測(cè)量出供油壓力和馬達(dá)背壓壓力值，應(yīng)用馬達(dá)輸入功率公式從而計(jì)算出馬達(dá)的輸入功

13、率。2、轉(zhuǎn)矩測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量、輸出功率的測(cè)量本實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，從而計(jì)算出馬達(dá)的輸出功率。3、流量測(cè)量本實(shí)驗(yàn)的流量測(cè)量采用流量傳感器測(cè)量，馬達(dá)泄漏量采用量筒式流量計(jì)測(cè)量。4、壓力測(cè)量本實(shí)驗(yàn)采用壓力表和壓力傳感器測(cè)量供油壓力、馬達(dá)進(jìn)出口壓力值。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、測(cè)定參數(shù)1）、空載參數(shù)所謂空載參數(shù)就是液壓馬達(dá)處于最低負(fù)載下運(yùn)行的參數(shù)，指溢流閥15完全開(kāi)啟狀態(tài)。2）、額定負(fù)載下的參數(shù)Pi，流量Qi，轉(zhuǎn)速ni,轉(zhuǎn)矩指被試馬達(dá)在一定排量下，逐點(diǎn)加載時(shí)，各工況點(diǎn)的壓力Mi。3、計(jì)算結(jié)果以上參數(shù)經(jīng)計(jì)算后得到額定負(fù)載下的：61）輸入功率Ni=PQX10-Kw（或Ni=PQ/600KwpbarQ

14、L/min）2）輸出功率Nt=Mo«x10-kW3）容積效率nv=（Q-Ql）/QQl為馬達(dá)泄漏流量4）機(jī)械效率nm=n/nv5）總效率n=Nt/Ni以上各式中單位MN.M31/SPpaQm3/S注意單位換算五、實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，首先認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，把元件的位置搞清楚，然后模擬一次實(shí)驗(yàn)步驟，得到實(shí)驗(yàn)老師同意后，方可開(kāi)機(jī)實(shí)驗(yàn)。1、開(kāi)機(jī)前準(zhǔn)備工作將溢流閥5打開(kāi)，節(jié)流閥7關(guān)死，然后檢查各儀表聯(lián)接情況。2、接通電源，開(kāi)啟主油泵液壓泵正常運(yùn)行幾分鐘后，首先觀察數(shù)字壓力計(jì)與普通壓力表的差別，并分別記錄P0值。并漸漸調(diào)節(jié)溢流閥5,壓力傳感器上升，直到壓力為5MPA止。調(diào)整完成后，將

15、溢流閥5調(diào)節(jié)螺桿固定。隨后完全打開(kāi)節(jié)流閥7。控制電磁換向閥使之交替處于左右閥位，空運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，觀察壓力表18-2、18-4、18-1測(cè)得P2、P4、P1的值，從轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、流量傳感器測(cè)得轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、流量值，并填入表一。3、調(diào)節(jié)節(jié)流閥7,使馬達(dá)的進(jìn)油流量為10L/min，并漸漸調(diào)節(jié)溢流閥15,給馬達(dá)加載，按實(shí)驗(yàn)的要求壓力，測(cè)試各點(diǎn)工況下的壓力Pi，流量Qi，轉(zhuǎn)速ni轉(zhuǎn)矩Mi,為馬達(dá)泄漏流量Ql。把結(jié)果填入表二，并按要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果填入表二。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)后，通過(guò)填表和曲線來(lái)表示馬達(dá)的性能。表格見(jiàn)表一，表二，曲線表三表項(xiàng)目P2P4P1MQn單位MpaMpaMpaNML/minrpm數(shù)值

16、表二項(xiàng)目單位各參數(shù)值壓力pP3Mpa1.522.533.54.55P4MpaP2Mpa流量QiL/min轉(zhuǎn)矩MiNM轉(zhuǎn)速nrpm輸入功率NikW實(shí)際輸出功率NikW容積效率nv機(jī)械效率nm總效率n表三實(shí)驗(yàn)四、液壓基本回路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?結(jié)合液壓課所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試液壓基本回路2、學(xué)會(huì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元件選擇、系統(tǒng)調(diào)試，系統(tǒng)維護(hù)。二、實(shí)驗(yàn)裝置利用博世力士樂(lè)公司（BoschRexrothGroup）生產(chǎn)液壓傳動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)所提供的液壓元件（壓力閥、流量閥、方向閥及控制元件）和試驗(yàn)臺(tái)及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)安裝調(diào)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其泵站系統(tǒng)圖如下所示。A-壓力油口回油口1、元件：液壓、電氣元件：三位四通換向閥（

17、0型M型）、二位四通換向閥、單向閥、節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流閥、減壓閥、壓力表、膠管、截止閥、液壓缸、液壓馬達(dá)、流量傳感器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器。2、元件參數(shù)：1）、油泵：壓力60bar,流量7.5X211x21/min。2）、油缸：油缸兩個(gè)，其中一個(gè)無(wú)負(fù)載，一個(gè)負(fù)載為30Kg?；钊睆紻=25mm，活塞桿直徑d=16mm,行程L=200mm.。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）、換向閥的換向回路2）、壓力調(diào)定回路3）、減壓閥的減壓回路4）、進(jìn)油、回油節(jié)流調(diào)速回路5）、行程開(kāi)關(guān)的順序動(dòng)作回路學(xué)生可根據(jù)情況選擇實(shí)驗(yàn)以上內(nèi)容，也可根據(jù)液壓教學(xué)系統(tǒng)所提供的元件自己設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)并經(jīng)指導(dǎo)老師同意實(shí)行，未經(jīng)指