液压及气压传动实验指导书.docx
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液压及气压传动实验指导书
液压与气压传动实验指导书
湖北文理学院机汽学院
实验要求
1、实验前必须进行准备,编写实验预习报告。
实验准备报告的主要内容如下:
1)实验项目;
2)拟定实验目的、内容、时间(日期和时间,如果必要,拟定该项实验分几次进行,每次日期和时间)和地点;
3)根据实验室的具体条件,拟定实验方案,绘出实验装置的液压系统原理图,并须附有实验方案的必要说明;
4)拟定实验步骤,每次实验所需测试的参数和点数,确定观察和测量的方法,并估计测量误差的来源(特别是影响较大的因素),如测量装置误差,环境误差、方法误差、人员误差等。
编制实验记录数据的全部表格,(表格名称,编号,实验条件,实验中设定控制的参数和数值以及对应的待测参数和点数,列出各项含意,代号,各种实验读值的单位,测试次数等),并准备好画成相应曲线的图纸(决定规格和格式,标出坐标和分度单位);
5)本组实验人员的具体的工作分配和轮换安排;
6)选定的数据处理方法等。
2、实验中,必须积极主动实验,记录实验过程和实验数据,并加以研究。
实验完成后指导教师同意后方可离开。
3、实验后必须编写实验报告,分析实验和实验数据,完成思考题
众所周知,实验报告是实验的唯一成果,一个实验的价值在很大程度上取决于报告质量的高低,要强调工作成果和总结的重要关系。
学生在校期间,通过实验教学的学习,对编写实验报告应给予充分的重视,高年级学生通过各种较为复杂的实验,可多次受到编写正式技术报告或科技论文的严格训练,这对培养一个科技人员所必备的思维能力,综合归纳能力,组织管理能力和总结写作能力是很有必要的。
实验分组及时间安排
本班分二组进行实验。
实验地点N2-405
A组:
学号01-28B组:
学号29及以后的同学
时间:
第九周周五A组5,6节,B组7,8节;
第十周周五A组5,6节,B组7,8节;
第十一周周五A组5,6节,B组7,8节。
实验一液压元件的拆装
1.实验目的
2.实验内容
3.实验步骤和方法
4.实验注意事项
5.实验报告
1.实验目的
1.1通过液压元件实物观察或拆装,深入了解液压元件的结构组成、元件内部油路的连接、工作原理、性能,以巩固课堂讲述的内容;
1.2通过实物,学习和了解液压元件在系统中的联结方式、作用、材料等工程实际问题;
1.3培养学生分析问题、解决问题的能力和动手能力。
2.实验内容
2.1液压泵:
齿轮泵、双作用叶片泵、柱塞泵;
2.2液压控制阀:
压力控制阀—直动式溢流阀、先导式溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器;
方向控制阀—单向阀、电磁换向阀、手动换向阀、液动换向阀、电液动换向阀等;
流量控制阀—节流阀、调速阀;
3.实验过程中思考的问题
3.1液压泵
1)找出齿轮泵、双作用叶片泵、柱塞泵的密封工作容积,密封工作容积如何变化的,液压泵工作时液压油如何吸入和压出;
2)齿轮泵有哪几条内泄漏通道,怎样提高其容积效率?
其困油现象是怎样产生的,在结构上如何改善?
齿轮泵壳体端面的环形沟槽起什么作用?
观察齿轮泵两个油口是否一样大、齿顶圆与壳体内孔间的间隙大小,说明为什么;
3)双作用叶片泵的定子内表面是由几部分组成的,各部分起什么作用?
其叶片在槽中是如何伸出和缩回,叶片根部压力油如何引入?
影响叶片泵输出压力的因素是什么,提高输出压力应采取什么措施?
试分析双作用叶片泵是否有困油现象?
4)轴向柱塞泵是如何变量的?
其柱塞头部中心小孔起什么作用?
将小孔堵死是否可以;
5)试分析柱塞泵的输出压力为什么比齿轮泵和叶片泵的高。
3.2液压控制阀
1)观察滑阀式方向控制阀,分析其换向原理、位置数和通路数、操纵方式,试说出其名称、型号。
观察三位滑阀的中位机能。
滑阀阀芯表面开有环形槽起什么作用?
2)观察单向阀的结构,分析其工作原理。
并说明其弹簧刚度小的原因。
3)结合实物分析直动式溢流阀的工作原理,阀的弹簧腔为什么与阀的出口相连通?
阀芯下端的小孔起什么作用?
4)观察先导式溢流阀的结构组成,分析其工作原理。
为什么主阀的弹簧刚度比先导阀的刚度小?
其主阀芯中的阻尼小孔起什么作用,是否可以将其去掉或变大?
先导式溢流阀的远程控制口有什么作用?
5)为什么直动式溢流阀用在低压系统,而先导式溢流阀多用在中、高压系统?
6)找出控制减压阀阀芯的控制油路和控制边,分析其工作原理。
直动式减压阀弹簧腔和先导式减压阀的先导阀弹簧腔的泄油路,为什么不能和阀的出油口连接?
7)试比较溢流阀和减压阀的功能、内部油路和工作原理有什么不同?
8)试比较顺序阀和溢流阀的功能、内部油路和工作原理有什么不同?
9)观察压力继电器结构,分析其工作原理。
10)观察节流阀的结构组成,分析其工作原理。
若节流阀进出油口接错了,能否使用?
有什么影响?
11)根据调速阀的实物,搞清楚阀内油路连接情况,分析其工作原理。
调速阀能否做节流阀使用,如何改造?
4.实验注意事项
4.1实验中要认真观察液压元件实物并结合课堂讲授的知识,搞清楚每一个思考题。
4.2实验中要爱护液压元件,拆装时只能轻轻敲击,不能用力过大;液压元件中的零件不得损坏和丢失;需用拆装的元件,在实验结束前,把拆装的元件装好,不得将不同元件的零件装到一起和漏装。
4.3实验结束后,将拆开的元件装好、实验桌上的元件和工具摆放整齐、地面打扫干净,经指导教师同意方得离开。
5.实验报告
1)外啮合齿轮泵工作原理简图
2)双作用叶片泵工作原理简图
3)轴向柱塞泵工作原理简图
4)直动式溢流阀工作原理简图
5)先导式溢流阀工作原理简图
6)减压阀工作原理简图
7)顺序阀工作原理简图
8)调速阀工作原理简图
9)换向阀
10)单向阀
实验二液压回路设计与安装调试
1.实验台组成
2.节流调速实验
2.1实验目的
2.2实验内容与实验原理
2.3实验步骤
2.4试验注意事项及操作规程
2.5实验数据处理
2.6思考题
一、实验台组成:
液压实验台由以下五部分组成:
(1)动力部分:
主要包括油箱、电动机、油泵和滤油器。
电动机和叶片泵装在油箱盖板上,油箱底部装有轮子,可以移动,它安放在实验台左后部。
(2)控制部分:
主要包括溢流阀、电磁换向阀、节流阀、调速阀等,全部装在实验台的面板上。
(3)执行部分:
包括工作缸和加载缸,自行安装于实验台面板上。
(4)电器部分:
包括电器箱和电器按钮操作箱。
电器箱中主要有接触器、热继电器、变压器、熔断器等,位于实验台后部的右下角。
电器按钮操作箱主要包括各种控制按钮和旋钮以及红绿信号灯,位于实验面板上方。
(5)测量部分:
主要包括压力表、温度计,它们安装在实验台面板上。
二、节流调速实验
2.1实验目的
;
;
;
2.2实验内容与实验原理
2.2.1实验内容
(1)采用节流阀的进口节流调速回路的调速性能实验;
(2)采用节流阀的出口节流调速回路的调速性能实验;
(3)分析比较二种节流调速的性能;
(4)进行差动连接的拆装与性能测试。
(选作)
1、进口节流调速回路
如图2-7所示,这种调速回路将节流阀装在液压缸的进油路上,定量泵输出的流量qp是恒定的。
在由溢流阀调定的供油压力pp下,其中的一部分流量q1通过节流阀进入液压缸的工作腔,此压力油的压力p1作用在活塞面积A1上,克服负载F推动活塞向右运动,另一部分流量∆q则通过溢流阀流回油箱,调节节流阀的通流截面积AT,可以改变进入液压缸的流量q1,
从而改变活塞的工作速度。
这种调速回路的
各个主要参数存在如下关系:
解此方程组得:
/A1
(1)图2-7节流阀进口节流调速回路
即当节流阀的结构形式及液压缸的尺寸大小确定之后,液压缸的工作速度v与节流阀的通流截面积
、溢流阀的调定压力
及负载F有关,当
和
调定后,v随F而变化,这里,负载F包括工作负载、摩擦负载和惯性负载等。
调速回路中液压缸工作速度和负载之间的关系称为速度—负载特性。
以工作速度v为纵坐标、负载F为横坐标,将式
(1)
按不同的节流阀通流截面积
作图,则可以得出一组进、节流调速回路的速度—负载特性曲线,如图2-8所示。
图2-8速度—负载特性曲线
2、出口节流调速回路
如图2-9所示,这种调速回路将节流阀装在液压缸的回油路上,用它来控制液压缸的回油腔流出的流量
,从而也就控制了进入液压缸工作腔的流量
,定量泵输出的恒定流量
除了进入液压缸的
外,多余的部分都通过溢流阀流回油箱。
在这种调速回路中,当不计管路和换向阀的压力损失时,液压缸工作腔内油液的工作压力
(它基本上为一定值),此压力油作用在面积
上所产生的推力除了要克服负载F外,图2-9出口节流调速回路
还要克服回油腔压力
作用在环形面积
上的背压阻力,才能推动活塞向右运动。
这种调速回路的各个主要参数存在如下关系:
,解此方程组得:
(2)
分析、比较
(1)、
(2)两式可知;出口节流调速回路的速度—负载特性和进口节流调速回路的速度—负载特性是完全相同的。
图2-10节流阀旁路节流调速回路
3、旁路节流调速回路,
如图2-10所示,这种调速回路将节流阀安装在与溢流阀并联的旁支油路上,定量泵输出恒定的流量
,其中一部分流量进入液压缸,推动活塞前进,另一部分则通过节流阀流回油箱。
改变节流阀的通流节流面积
就可以改变
,从而改变了
,以达到调速的目的。
当不考虑管路的压力损失时,液压泵的供油压力等于液压缸工作腔内的压力
,其大小决定于负载F和工作腔的有效面积
(
),此时溢流阀的调定压力必须大得能克服最大负载所需的压力,才能使系统正常工作,工作中该阀处于关闭状态,仅当回路过载时才打开,因此,它是安全阀。
这种调速回路的各个主要参数存在如下关系:
解此方程组得:
图2-11节流阀旁路节流调速回路速度—负载特性曲线
(3)
将式(3)按不同的节流阀通流截流
面积
作图则可以得出一组速度—负载
特性曲线,如图2-11所示。
4、调速阀进口节流调速回路
图2-12调速阀进口节流调速回路
如图2-12所示,这种调速回路的工作情况与节流阀进口节流调速回路完全相同。
这种调速回路的各个主要参数存在如下关系:
图2-13调速阀速度负载特性曲线
u解此方程组得;
v=[cdAT(pm-F/A1)φ]/A1(4)
由于调速阀中的减压阀使节流阀前后的
压差∆pj基本保持不变,所图2-13调速
阀进口节流调速回路机械特性曲线以活塞
运动速度也基本保持不变。
将式(4)按不
同的节流阀通流截流面积
作图则可以得
出一组速度—负载特性曲线,如图2-13所示。
2.3实验步骤
1、节流阀进口节流调速回路
(1)测试前的调整
加载回路的调整:
关闭节流阀,松开溢流阀调压手柄,使电磁阀处于常态。
启动液压泵,调节溢流阀,使回路处于低压,通过电磁阀的切换,使加载缸活塞往复运动3-5次,以排除回路内的空气,然后使活塞处于退回位置。
调速回路的调整:
全部打开节流阀,调节溢流阀,启动液压泵,使系统处于低压,通过电磁阀的切换,使加载缸活塞往复运动3-5次,以排除回路内的空气,然后使活塞处于退回位置。
将电磁阀3处于左位,慢慢调节节流阀的开度,使工作缸活塞运动速度适中,反复切换电磁阀,使工作缸活塞往复运动,检查系统是否正常。
(2)调定液压泵1的供油压力,调节回路节流阀的开度AT。
注意:
节流阀的开度由大到小进行调整,记录实验数据。
(3)流量控制阀的开度AT调定,调节溢流阀,记录实验数据。
2、节流阀出口节流调速回路
重复1
(1)、1
(2)、1(3)步骤,至本实验结束,将以上数
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- 液压 气压 传动 实验 指导书