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1液压传动与控制实验指导书南昌工程学院机电学院二○一七年七月I实验守则1．学生应按照课程教学计划，准时上实验课，不得迟到早退。2．实验前认真阅读实验指导书，明确实验目的、步骤、原理，预习有关的理论知识，并接受实验教师的提问和检查。3．进入实验室必须遵守实验室的规章制度。不得高声喧哗和打闹，不准抽烟、随地吐痰和乱丢杂物。有净化要求的实验室，进入必须换拖鞋。4．做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程，爱护仪器设备，节约使用材料，服从实验教师和技术人员指导。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品。5．实验中要细心观察，认真记录各种试验数据。不准敷衍，不准抄袭别组数据，不得擅自离开操作岗位。6．实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生。若出现事故，应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保护现场，不得自行处理。7．实验完毕，应主动清理实验现场。经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。8．实验后要认真完成实验报告，包括绘制试验用液压及气压回路、分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。在规定时间内交指导教师批改。9．在实验过程中，由于不慎造成仪器设备、器皿、工具损坏者，应写出损坏情况报告，并接受检查，由领导根据情况进行处理。10．凡违反操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的，肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度，按章程预以赔偿。目录实验一………………………………液压元件认知与拆装实验二…………………………………………调压回路设计实验三…………………………………………调速回路设计实验四………………………………工程机械液压回路设计1实验一液压元件认知与拆装一、实验目的液压元件是液压系统的重要组成部分，本实验通过典型液压元件-液压泵的拆装，加深对泵结构及工作原理的理解，并初步认识液压泵的加工及装配工艺。1.认识液压元件。2.结合液压试验台理解液压系统的组成。3.认识齿轮泵，掌握其工作原理，认识液压泵的加工及装配工艺。4.通过实验验证学过的理论知识，培养将理论与实践相结合的能力。二、实验用设备和仪器内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其它液压元件。三、实验内容及步骤拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，按步骤装配各类液压泵。（选择一种泵拆装）1.轴向柱塞泵名称：轴向柱塞泵（手动变量）结构见图1—1图1-1轴向柱塞泵结构简图1-滑履；2-柱塞；3-中间泵体；4-传动轴；5-前泵体；6-配流盘；7-缸体；8-中心；9-外套1；-内套；11-钢球；12-钢套；13-滚柱轴承；14-调节手轮；15-锁紧螺母；16-变量壳体；17-螺杆；18-活塞；19-盖；20-刻度盘；21-圆盘；22指针；23-拨叉；24-销轴；25-斜盘；26-压盘21）实验原理当油泵的输入轴通过电机带动旋转时，缸体随之旋转，由于装在缸体中的柱的球头部分上的滑靴被回程盘压向斜盘，因此柱塞将随着斜盘的斜面在缸体中作往复运动。从而实现油泵的吸油和排油。油泵的配油是由配油盘实现的。改变斜盘的倾斜角度就可以改变油泵的流量输出。2）实验报告要求A.根据实物，画出柱塞泵的工作原理简图。B.简要说明轴向柱塞泵的结构组成。3）思考题a.轴向柱塞泵用的是何种配流方式？b.轴向柱塞泵的变量形式有几种？c.所谓的“闭死容积”和“困油现象”指的是什么？如何消除。2.齿轮泵型号：CB---B型齿轮泵结构图见图1—2图1-2CB-B型齿轮泵1、3左右端盖；2-泵体；4-压环；5-密封环；6-主动轴；7、9齿轮；8-从动轴；10-轴承；11-压盖1）工作原理在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。2）实验报告要求3a.根据实物，画出齿轮泵的工作原理简图。b.简要说明齿轮泵的结构组成。3)思考题a.卸荷槽的作用是什么？b.齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？3.双作用叶片泵型号：YB型叶片泵结构图见图1-3图1-3YB1型双作用叶片泵1、7-左右泵体；2、6-配流盘；3-叶片；4-转子；5-定子；8-盖板；9、12轴承；10油封；11-传动轴；13-螺钉1）工作原理当轴带动转子转动时，装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出，叶片顶部紧贴与顶子表面，沿着定子曲线滑动。叶片往定子的长轴方向运动时叶片伸出，使得由定子的内表面、配流盘转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大，通过配流盘上的配流窗口实现吸油。往短轴方向运动时叶片缩进，密闭容腔不断缩小，通过配流盘上的配流窗口实现排油。转子旋转一周，叶片伸出和缩进两次。2）试验报告要求a.根据实物画出双作用叶片泵的工作原理简图。b.简要说明叶片泵的结构组成。3）思考题a.叙述单作用叶片泵和双作用叶片泵的主要区别。4b.双作用叶片泵的定子内表面是由哪几段曲线组成的？c.变量叶片泵有几种形式？四、实验成绩评定(考试方法)：1．实验操作。2．实验报告。5实验二调压回路设计一、实验目的压力控制回路就是用压力阀对系统的压力进行控制的回路，对系统整体或局部压力进行控制和调节，以满足执行元件对力、转矩以及实现动作的需要。压力控制回路主要包括调压、减压、增压、平衡、卸荷、压力控制的顺序动作回路等多种回路。本实验通过典型调压回路的设计，加深对压力控制回路的理解和掌握。1.进一步认识和理解各种控制阀的工作原理、基本结构，主要性能及其在液压回路中的作用。2.学习调压回路的连接方法和过程。3.掌握调压回路的工作原理及其控制过程。4.通过实验验证学过的理论知识的实践性，同时检验自己所设计液压回路的正确性，培养将理论与实践相结合的能力。二、实验设备和仪器1．液压系统试验台2．液压缸、换向阀、两位两通卸荷阀等3．油管若干根三、实验内容及步骤1．实验内容压力调节回路的作用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节。在变量泵系统中，用溢流阀作安全阀来限定系统的最高压力，以防止系统过载。以下是四种典型的压力调节回路。1)调压溢流回路如图2-1（a）所示，系统采用定量泵供油时，节流阀调节进入回路的流量，在液压泵的出口处设置溢流阀，使多余的油从溢流阀流回油箱，溢流阀处于调定压力下的常开溢流状态，调节溢流阀便可调节泵的供油压力。2)安全保护回路如图2-1（b）所示，系统采用变量泵供油时，没有多余的油需要溢流，其工作压力由负载决定。这时与泵并联的溢流阀只在过载时打开，限制系统的最大压力，用于保障系统的安全，溢流阀是常闭的，又称安全阀，安全阀的调定压力为系统最高工作压力的110%～120%。3)卸荷回路系统采用定量泵供油，先导式溢流阀调压，当阀的外控口K与油箱联通时，溢流阀的控制压力为零，主阀芯在进口压力很低时即可迅速打开，使泵卸荷，以减少能量损耗。如图2-1（c）所示，用电磁阀使溢流阀外控口通油箱，电磁阀和溢流阀组合为一体时称电磁溢流阀，通常采用电磁铁断电时卸荷，通电时则建立压力。4)远程调压回路图2-1（d）所示为远程调压回路，当二位二通电磁阀处于图示位置接通远程调压阀2时，主溢流阀的控制压力由阀2调定。当电磁阀通电左位时，阀2不起先导作用，系统的工作压力由主溢流阀1自身调定，这样可实现两种不同的系统压力。但阀2的调定压力一定要小于主阀1的调定压力，否则阀2不起作用。也可以去掉电磁阀，将调压阀2直接接在溢流阀1的远程控制口上。为方便操作，阀2可以安装在离主阀较远的位置。6图2-1调压回路（a）调压（b）安全保护（c）卸荷（d）远程调压2.实验步骤1）在上述调压回路中选取一种，进行设计并组装回路。画出实验原理图。2）在试验台上搭建该回路。安装无误后，请老师进行检查，确认后方可接通电源，开动油泵。3）接通电源，启动油泵，开始液压系统的运转实验四、实验结果分析及实验报告要求：1.实验用液压泵、缸、阀等元器件的名称及性能？2.画出选做的调压回路实验回路图并说明实验原理。五、实验成绩评定(考试方法)：1．实验操作。2．实验报告。7实验三调速回路设计一、实验目的在定量泵供油的液压系统中，用流量阀对执行元件（液压缸或液压马达）的运动速度进行调节的回路称为节流调速回路。节流调速的优点是简单方便,缺点是有较大的节流损失，发热多、效率低，适用于小功率系统。本实验通过典型节流调速回路的设计，进一步理解掌握调速回路的原理和作用。1.学会使用节流阀、调速阀、溢流阀、二位四通电磁换向阀、液压缸等液压元器件来设计节流调速回路，加深对所学知识的理解与掌握。2.培养使用各种液压元器件进行系统回路的安装、连接及调试等实践能力。3.进一步理解节流阀的工作原理、基本结构和它在液压回路中的应用。4.通过实验了解利用各种节流调速回路控制液压系统中执行元件运动速度的有效性及其的优、缺点。二、实验设备和仪器1.液压系统试验台。2.液压缸、换向阀、节流阀和调速阀等。3.油管若干。三、实验内容及步骤1.实验内容设计利用节流阀或调速阀的节流调速回路，在液压传动实验台上安装、连接并调试使回路运行，利用实验数据（计算各种节流阀或调速阀通流面积所对应的活塞运动速度，或利用所记录的活塞运动速度反求与之相对应的节流阀或调速阀的通流面积）近似画出回油节流调速回路的速度-负载特性曲线。节流调速回路有三种基本形式，即进油路节流调速、回油路节流调速和旁油路节流调速。1)进油路节流调速在执行元件的进油路上串联一个流量阀即构成进油路节流调速回路，如图3-1所示。图3-1进油路节流调速回路2)回油路节流调速在执行元件的回油路上串联一个流量阀即构成回油路节流调速回路，如图3-2所示。在进、回油路节流调速回路中，定量泵的压力由溢流阀调定，液压缸的速度由流量阀开口大小来控制，泵有多余的流量，由溢流阀溢回油箱。8图3-2回油路节流调速回路3）旁油路节流调速在执行元件并联的旁油路上接一个流量阀即构成旁油路节流调速回路，如图3-3所示。图3-3旁油路节流调速回路2.实验步骤1)设计利用节流阀或调速阀的节流调速回路。2)检查实验台上搭建的液压回路是否正确，各接管连接部分是否插接牢固，确定无误则接通电源，将换向阀插座与电磁换向阀进行连接，启动电气控制面板上的开关。3)缓慢调节节流阀或调速阀调节旋钮，以使节流口逐渐增大（其调节量以速度传感器的测速精度相适应），测定并记录工作液压缸活塞的运动速度以及调节量。4)通过观察对照，理解进油节流调速回路的速度----负载特性曲线。5)进行实验分析，并完成实验报告。四、实验结果分析及实验报告要求：1.实验用液压泵、缸、阀等元器件的名称及性能，并绘制设计的回油调速回路图？2.简述进油节流调速回路与回油节流调速回路的相同点和不同点，并分析为什么？思考并回答下列问题1.就低速平稳性而言，回油节流调速优于进油节流调速为什么？92.回油节流调速回路的缺点、优点。五、实验成绩评定(考试方法)：1．实验操作。2．实验报告。10实验四工程机械液压回路设计一、实验目的液压技术广泛应用于工程机械领域，通过对工程机械典型回路的设计，提高液压回路设计能力，并学习工程机械液压系统基本维修技能。1.熟悉典型工程机械多个执行元件的顺序控制回路设计。2.熟悉相关阀件的作用。3.认识元件及组装回路。二、实验设备和仪器1.液压系统试验台。2.液压缸、换向阀、压力顺序阀等。3.油管若干。三、实验内容及步骤1.装载机实验内容及步骤装载机主要用来对散装物料进行铲装、搬运、卸载等作业。装载机作业过程中，升降动臂、转动铲斗、整机转向等动作一般都采用液压系统来实现。根据要求，这个系统应能通过动臂油缸、铲斗油缸及转向油缸等实现上述动作。执行机构工作范围内，严禁站人。图4-1装载机结构简图11图4-2装载机液压原理图实验步骤1)液压传动与元部件结构和工作原理观摩、拆装实验。2)液压装载机械手动操作控制实验：3)装载作业：铲斗装物后摇臂缸伸出，使铲斗反转，动臂提升。4)卸料作业，铲斗