液压及气动技术实训指导书(天煌)

湖南工业职业技术学院校本教材液压与气动技术实训指导书湖南工业职业技术学院电气工程系合编浙江天煌教仪有限公司实验一液压传动基础实验液压传动是机械能转化为压力能，再由压力能转化为机械能而做功的能量转换传动机构。油泵产生的压力大小，取决于负载的大小，而执行元件液压缸按工作需要通过控制元件的调节提供不同的压力、速度及方向，理解液压传动的基本工作原理和基本概念，是学习本课程的关健。本实验通过液压缸的往复运动，了解压力控制、速度控制和方向控制的相关控制阀的作用及进一步理解液压传动基本工作原理和基本概念。本实验教师可以边演示、边讲解、边提出问题；也可以使学生自行完成实验：并观察现象、记录数据，解答问题。一、实验目的：通过教师边实验演示、边讲解，边提出问题，使学生进一步熟悉、掌握液压实验的基本操作，了解各种液压控制元件及在系统中的作用。理解液压传动基本工作原理和基本概念，也可以在学生充分阅读理解实验指导书的基础上完成本实验，记录实验结果，回答指导书所列出的思考题。二、实验装置：图1为液压基础实验系统图。按图1所示用带快速接头体的软管分别连接各模块组成实验用的液压系统图。液压基础实验系统的组成：液压元件：油缸一只，7：单向调速阀（2FRM5）一只，8：单向节流阀（DRVP8）一只，1、2：先导式溢流阀（DB10）两只，4：直动式溢流阀（DBDH6P）一只，5：减压阀（DR6DP）一只，6：三位四通电磁换向阀（4WE6E）一只，3、二位三通电磁换向阀（3WE6A）一只，油泵（VP8）一只；辅助元件：压力表两只、四通接头一只、三通接头三只、软管20支、流量计一台。图1注意：接好液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。三、实验步骤：1、读通图1的液压系统，了解各液压元件的名称、熟悉液压职能符号及各液压元件在系统中的作用。2、压力控制：1)、溢流阀遥控口卸荷，减压阀出口暂不接油箱，Z1不带电，开泵P1压力指示很小（主要是管路的阻力），并且不可调节，何故？2)、溢流阀调压，Z1得电，开启泵P1指示值随阀1的调节而变化。3)、远程调压，旋紧阀4、阀2，调节阀1为5MPa，在调节阀2为4MPa，在松开阀4，P1下降，旋紧阀4，P1上升，但不超过4MPa(Z1得电)。4)、限压(过载保护)，调节阀1为5MPa，调节阀2（旋紧阀4），P1值随之变化，但不超过5MPa(Z1得电)。5)、减压，调节阀1为5MPa，调节减压阀5使P5相应变化，最后调P5为4MPa，然后用带快速接头的软管使减压阀出口回油箱，开启泵后P1、P5均无压力，何故？拆掉软管P1=5MPa，P5=4MPa。上述压力控制实验结果记录与表1，进一步分析，理解压力控制出现的现象、结果。表1压力控制压力控制P1P5卸荷Z1失电，减压阀出口接油箱溢流阀调压调节阀1变化Z1得电，阀2、4、5拧紧最后使P1=5MPa，远程调压调节阀4阀1为5MPa，阀2为4MPa限压调节阀2阀1为5MPa减压调节阀55MPa减压阀出口不接油箱，P1=5MPa，最后阀5为4MPa减压阀出口接油箱3、方向控制：全开调速阀7，节流阀8，Z2得电，缸的活塞杆向右运动，Z3得电，活塞杆向左退回，说明换向阀可以控制油缸的运动方向（P1=5MPa）。请记录：活塞杆向右运动时P1=---------MPa，活塞杆向左运动时P1=---------MPa。为什么？活塞到底后P1=---------MPa。4、速度控制：（P1=5MPa）进油节流：1）、全松阀8，调节阀7的不同开度，记录相应活塞杆向右运动速度（V=4)(22dDQ），流量计流量由数显表显示，油缸D=40mm,d=25mm，油缸行程=200mm2)、在阀7某个开度时，调节阀8的不同开度，记录活塞杆向右运动相应的运动速度（阀8模拟负载）。回油节流：全开阀7，调节阀8不同开度记录活塞杆相应的运动速度。上述二种调速方式请注意活塞杆运动时和到底后的P1值。活塞杆向右运动速度和P1值分别填与表二缸向右运动P1流量速度运动到底进油节流调阀7开度1阀8全松23调阀8开度1阀7某一开度23回油节流调阀8开度1阀7全开23说明：如果流量计读数不稳定，可用秒表测油缸右行到底的时间，tsv，S=200mm五、思考题1、溢流阀1和2的工作原理，液压泵的工作压力由什么决定2、减压阀5的工作原理3、溢流阀遥控口调压的工作原理，当溢流阀1压力调定为5MPa，调节溢流阀4，P1值为什么会变化，当拧紧阀4系统压力为什么不超过5MPa？4、方向阀在液压系统中的作用。5、节流阀在液压系统中的作用，改变节流阀的开度，为什么能引起液压缸运动速度变化？6、调速阀7处于某开度，改变阀8的开度（模拟负载），活塞杆右行速度为什么变化很小？7、为什么减压阀5出口B5通油箱时P1、P5没有压力，而B5封闭时系统能正常工作。实验二叶片泵性能实验一概述：液压泵为液压系统的动力元件，使电机产生的机械能转换为油泵输出压力能，随着泵输出压力的增加，泵的内泄漏增多，使泵实际输出流量减小。二、实验目的1.测量叶片泵的流量—压力特性，确定泵的容积效率总效率2.撑握泵性能测试的方法三、实验装置用带有快速接体的液压软管根据图2连接完成液压系统，用专用的实验导线，按电气控制图连好电气部分电路，泵大流量时用流量计测得，小流量时用量杯测得。注意：接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。图2(油路部分)图2(电气控制)四、实验步骤：1、旋紧节流阀2，调阀1，使P1的出口压力为5MPa2、流量由数显流量表读出，小流量时用量杯测得，功率P由数显功率表显示。3、逐点旋紧节流阀2，分别记录P、q、P。五、数据处理1、将测得不同压力р时泵的流量q和电机的功率P，填入数据表格，并绘出P-q特性曲线2、理论流量q0(压力为零时的流量)实际流量q(流量计测得)容积效率ηv=q/q0输入功率P1=P表*η电机输出功率P2=Pq/60式中P：单位为MPaq：单位为L/minP2：单位为KWP表：单位为KW(功率表显示)η电机=0.55~0.75泵的总效率ηb=P2/P1六、测试数据表序号P(MPa)Q(L/min)T(s)V(L)P表(KW)P1(KW)P2(KW)ηv%ηb%12345678七、实验结果作出P-qP-P1P-ηvP-ηb特性曲线实验三小孔压力——流量特性实验一概述：液压流体力学基础的基本知识，为分析、设计以至使用液压传动系统，打下必要的理论基础。小孔压力——流量特性，是流体运动的重要概念之一。L∕d≥4为细长孔Q=（Лd4△P）∕（128ηL）L∕d≤0.5为薄壁小孔2CAQC=0.6～0.62本实验装置可完成细长孔(Φ1.2mmL=6mm)的压力-流量特性实验。细长孔在层孔围内，其压力——流量特性应为线性关系。二、实验目的1、学会小孔压力——流量特性的实验方法2、实测小孔压力——流量特性和理论推导值作比较。三、实验装置用带有快速接头的液压软管，根据图3组成液压回路注意：接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。图3(油路部分)图3(电气控制部分)回路中P1为泵的出口压力，P3为小孔前的压力，通过调节节流阀改变小孔的流量，大流量时用流量计测得，小流量时用量杯测得，用容积法算得单位时间里通过小孔的流量。四、实验步骤1、旋紧节流阀，调溢流阀(带溢流阀泵源)，使得P1的出口压力为5MpaZ1得电，关紧量杯的放油口。2、全松节流阀，Z1不得电，3、测得通过小孔的流量，同时读小孔前的压力差P34、通过调节流阀的开口量，从小到大逐点记录于表格内五、实验数据及结果12345678P3（MPa）V(L)T(s)Q(l/min)六、绘制实验曲线实验四溢流阀特性实验一、概述溢流阀是液压系统的控制元件部分中应用最广的液压元件，基本工作原理为液压力与弹簧力平衡,调节弹簧的压缩量就能得到相应的输出压力值；实验内容为溢流阀调压范围，卸荷压力测定,溢流阀启闭特性。二、实验内容1、溢流阀的调压范围，卸荷压力，内泄漏量2、溢流阀的启闭特性(图4)图4三、实验装置用带有快速接头的液压软管，根据图5组成液压回路注意：接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。图5(油路部分)图5(电气控制部分)四、实验步骤1、旋紧溢流阀2，调溢流阀1，使得P的出口压力为5MPa。2、调压范围，松开被试溢流阀2，使之卸荷。再将溢流阀2最低压力慢慢调至调定压力5MPa，确定压力调节范围。（Z2、Z1均失电）3、卸荷压力，电磁阀3得电使被试溢流阀2卸荷，测得该阀进出口压P1（出口压力不计）4、内泄漏，旋紧溢流阀2，调溢流阀1，使P1的出口压力5MPa，电磁阀4得电，用量杯测得被试溢流阀回油口泄漏流量5、启闭特性，旋紧溢流阀1，逐渐调紧被试阀2，使P1=4MPa，锁定阀2的调节手柄，放松阀1使系统卸荷，调阀1缓慢加压。逐点记录P1和流量q，直到调定压力（4MPa)。然后调溢流阀1，逐点降压逐点记录P5、q(溢流阀1逐点加压，降压时不允许来回微调)注意：输入量杯流量过多时，及时使Z2失电，以免油溢出量杯，大流量时用流量计测得。五、数据记录及实验结果1、被试阀的调压范围：MPa卸荷压力：MPa内泄漏量：L/min序号1234567891011121314P1(MPa)V(L)T(S)Q(L/min)2、绘制溢流阀的启闭特性。3、按实验规范，溢流阀额定流量QH的1%所对应的压力为溢流阀的开启压力或闭合压力，开启压力/额定压力=开启率。闭合压力/额定压力=闭合率则被试阀：开启压力MPa闭合压力MPa开启率=%闭合率=%4、说明：实验用的被测试溢流阀其额定P、Q参数和测试选用的P、Q不同，故测试结果不代表该阀的性能，而是撑握测试方法。实验五调速阀特性实验一、实验目的调速阀为定差减压阀和节流阀的组合，该阀调节流量时，基本不受负载的影响，阀输出流量基本稳定。1、旋转调速阀调节手轮，可调节阀的输出流量（顺时针阀口开大），可测阀的调节范围。2、调速阀进出口压力变化对输出流量有一定影响，可测P——Q变化特性。二、实验装置用带有快速接头的液压软管，根据图6组成液压回路注意：接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。图6(油路部分)图6(电气控制部分)三、实验步骤1、流量调节范围1)、电磁换向阀3的Z1失电，旋紧单向调速阀2，调溢流阀1，使得P的出口压力为4MPa关紧量杯的放油口。2)、电磁换向阀Z1得电，旋松单向调速阀使之输出流量，通过逐步调节单向调速阀2，由量杯测得输出流量，大流量用流量计测得。（Z1失电）3)、单向调速阀3的调节手轮从全松----全紧-----全松连续转三次在单向调速阀小流量和大流量时分别测得相应流量。2、进口压力——输出流量测试在单向调速阀小流量和大流量时，分别调溢流阀1，从低压到高压并测单向调速阀的进口压力P1，相应的输出流量逐点记录于表1，表2表1：小流量P1—Q123456P1(MPa)V(L)T(s)Q(l/min)表2：大流量P1—Q123456P1(MPa)V(L)T(s)Q(l/min)四、绘制试验曲线实验六换向阀特性一、实验目的换向阀是以一定的形式完成油路的通断，达到换向的目的。二、实验内容1、换向特性：按实验规范，换向阀两端电磁铁连续得电、失电十次换向可靠。2、阀口压力损失测定：使换向阀口通过不同的流量，测阀口两端的压力损失，按指标规定通过阀口的额定流量时，其某一通道的压力损失不大于规定值（一般为0.2MPa）。二、实验系统（图七）用带有快速接头的液压软管，根据图7组成液压回路注意：接好的液压回路之后，再重新检查各快速接头的连接部分是否连接可靠，最后请老师确认无误后，方可启动。三、实验步骤1、调溢流阀使P1=5MPa。2、全开节流阀2后，Z1得电，P→B直接回油箱。Z2得电P3有压力，流量计有显示。Z1、Z2均失