液压与气压传动实验Word格式.docx
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n油泵转速
在实验中,为便于计算,用油泵工作压力为零时的实际流量Qk(空载流量)来代替理论流量Q0,所以
由于油泵的实际流量Q随工作压力变化而变化,而理论流量Q0(或空载流量Qk)不随压力产生变化,所以容积效率也是随油泵工作压力变化的一条曲线。
通常所说的油泵容积效率是指油泵在额定工作压力下的容积效率。
3、油泵的总效塞
油泵的总效率是指油泵实际输出功率Nc与输入功率NR之比即
Nc=·
P·
Q(kw),
P——油泵工作压力(MPa),
Q——油泵实际流量(L/min);
NR——104.7M·
n(kw),
M——电机输出扭矩(N·
m),
n——电机转速(r·
p·
m)。
由预先测出的电机输入功率N与电机总效率的关系曲线(见图1-1),用三相电功率表测出油泵在不同工作压力下电机的输入功率,然后根据电机效率曲线查出电机总效率,就可以计算出电机输出功率,这也就是油泵的输入功率NR。
即
NR=Ndc=NdR·
所以
电机效率曲线如图1—1
图1—1电机效率曲线
三、实验装置和作用
液压原理图见图1—2中油泵性能实验部分。
图1-2节流调速性能、油泵性能与溢流阀静动态实验液压原理图
油泵18动力源,节流阀10外负载,溢流阀11调节油泵18的出口压力;
压力表12指示油泵18的出口压力;
流量计指示油泵流出流量的容积(10L/r),秒表配合流量计测定流量。
四、实验步骤
在本实验中,可测得油泵的三个主要指标:
油泵的流量特性、容积效率和总效率。
1、空载起动油泵在其运转一段时间后,当油温不再上升时,便可进行实验。
2、将节流阀10关闭,调节溢流阀11使压力表值为5MPa,此时,用锁母锁紧溢流阀11的调节旋钮。
3、调节节流阀10,使油泵出口压力从4MPa开始,每减少压力0.5MPa为一个测点,共测8个测点,第8个测点压力为0.5MP,分别记下每个测点的压力、流过一定容积油液的时间和电功率.此过程为减载过程。
4、调节节流阀10的开度为最大,测流量,此流量即为油泵的空载流量(此时压力可能不为零,为什么?
)
5、调节节流阀10,使压力从0.5MPa到4MPa,方法同实验步骤3。
此过程为加载过程。
6、实验完毕,溢流阀全部打开,压力表开关置“0”位,停车。
注意:
实验步骤3和5的数据取平均值,即为所测得数据。
五、实验数据和曲线
1、实验数据填入表1—1。
2、特性曲线。
画出油泵的流量特性曲线,及~P和~P的关系曲线。
(三条曲线可以画在同一张方格纸上)
六、分析和讨论实验结果
1、油泵的流量特性说明什么问题?
2、分析总效率曲线的变化趋势,说明总效率在什么范围内为较高,这在实际应用过程中有什么意义?
V——空载流量(L),
tk——测定该空载流量所用的时间(sec)。
表1-1油温t=(℃)
序
号
压力
P
(MPa)
流量
泵输出
功率
Nc(kw)
电机输
入功率
NdR(kw)
电机
效率
电机输出功率
Ndc(kw)
油泵容
积效率
油泵总
(%)
t
(s)
Q=
(L/min)
减
载
1
4
2
3.5
3
2.5
5
6
1.5
7
8
0.5
加
七、思考题
1、溢流阀11在实验中起什么作用?
2、实验中节流阀10为什么能够给被测油泵加载?
(提示:
可用流量公式Q=k·
A·
来分析,k——节流阀的流量系数,
A——截流面积,——节流阀前后压力差。
实验二溢流阀性能
一、实验目的
1、通过实验加深理解溢流阀的启闭特性和调压偏差。
2、对溢流阀的动态特性取得感性认识,如压力超调量等。
3、测定溢流阀的压力损失和关闭泄漏量。
1、溢流阀的启闭特性和调压偏差
溢流阀调定压力Pt后,在系统压力将要达到调定压力Pt时,溢流阀就已经开启,我们称溢流阀刚刚开启时的压力为溢流阀的开启压力,用Pk表示。
调压偏差P是指调定压力Pt与开启压力Pk之差,即
实验时,当被测阀通过试验流量为理论流量的1%溢流量时的系统压力值为开启压力Pk,而调压偏差P与调定压力Pt之比称为调压偏差率,即
2、溢流阀的动态特性
溢流量突然变化时,溢流阀所控的压力随时间变化的过渡过程,如图2-I。
图2-1溢流阀的动态特性(阶跃响应)曲线
①压力回升时间是从开始升压至调定压力Pt稳定时的时间。
②卸荷时间△t2是从调定压力Pt开始卸荷至压力稳定的时间。
③压力超调量是最大峰值压力与调定压力Pt之差。
而压力超调量与调定压力Pt之比为压力超调率,即
3、溢流阀的性能指标
压力损失:
溢流阀调压旋钮在全开位置时的压力值。
卸荷压力:
溢流阀远控口接油箱时的压力值。
关闭泄漏量:
溢流阀调压旋钮拧紧时,在额定压力下,通过溢流阀的溢流量。
压力振摆:
额定压力下,一定的持续压力波动叫压力振摆。
压力偏移:
额定压力下,在一分钟内的压力变化量叫压力偏移。
三、实验原理与器材
液压原理图见图1-2中溢流阀性能实验部分.
油泵18动力源;
溢流阀11调节实验回路压力;
溢流阀14被测阀;
换向阀13换接被测阀3的油路并提供阶跃信号;
换向阀15用于流量计或量筒的选择,
换向阀16使溢流阀卸荷,并提供阶跃信号;
流量计或量筒用于测定通过流量阀的流过的容积,
秒表配合流量计或量筒测定流量。
溢流阀的动态特性测试所用仪器:
见图2-2;
图2-2溢流阀动态特性实验仪器连接框图
BPR-2/100型电阻式压力传感器一个;
Y6D—3A型动态电阻应变仪一台;
SCl6型光线示波器一台;
SBE-20A型二踪示波器(或通用示波器)一台;
614B型电子交流稳压电源一台;
FF3型分流及附加电阻箱一台;
直流稳压电源一台;
①空载起动,关闭节流阀10,使换向阀17处于中位位置。
②换向阀13的电磁铁在“I”位置,关闭溢流阀11,调节溢流阀14,使测压点12—2的压力为4MPa,此压力为调定压力Pt。
③用流量计和秒表测定流量,此流量为被测阀的额定流量Qn。
④调节溢流阀11使压力下降,同时注意流量计指针,当流量计指针走动非常慢时(几乎看不出走动时使换向阀15的电磁铁在“I”值,再继续调节溢流阀11使压力下降,当溢流量为较小时,用量筒和秒表测定流量,当流量为额定量Qn的1%时,此时压力为溢流阀的开启压力Pk。
⑤Pk为第一测点,每升高压力0.2MPa为一个测点,升到4MPa,记下每个测点的压力和流量(大流量时用流量计,小流量时用量筒)此过程为开启过程。
⑥压力从4MPa降到Pk用⑤的方法,记下每个测点的压力和流量,此过程为关闭过程。
①按图2—2所示,连接好测试仪器的电气线路,选择振子型号,(选择方法参见《光线示波器使用说明书》等有关书籍)。
②用BPR压力传感器组成半桥,平衡动态应变仪的一个通道。
③启动光线示波器,预热后起辉,调节光点位置,用压力校验泵和压力传感器给出标准应变信号,在感光纸上记下零压基准线和3、4、5、6MPa的准线。
④换向阀13在“I”位,关闭溢流阀11,调节被测阀14使压力为4MPa,将换向阀16在“I”位(通电)使主油路卸荷,准备好记录仪器,进行拍摄动态特性曲线,按下光线示波器拍摄按钮,将换向阀16置“0”位(断电),主油路升压,接着迅速将阀16置“I”位,主油路卸荷拍摄完毕,取下记录纸,进行二次曝光,即得溢流阀的动态特性曲线。
⑤溢流阀11调至5MPa,压力表开关置“I”位,换向阀13置“I”位调节被测阀14压力为4MPa,换向阀13置“0”位,准备好记录仪器,进行拍摄动态特性曲线。
将换向阀13置“I”位,主油路升压,再速使阀13置“0”位,主油路卸压,拍摄完毕,取下记录纸,进行二次曝光,即得溢流阀的动态特性曲线。
④和⑤是在两种实验情况下的特性曲线。
3、溢流阀的其它性能指标
①旋开被测溢流阀14的调压旋钮的开度为最大,记下测点12—2的力值,即压力损失。
②调节溢流阀14,使测压点12—2压力大于0.5MPa,换向阀16置“I”位,记下测压点12—2的压力值,即卸荷压力。
③调节溢流阀11使测压点12—1的压力为5Mpa,拧紧溢流阀14的调压旋钮,使换向13、15都置“I”位,用量筒和秒表测得流量,即关闭卸漏量。
④换向阀13置“I”位,溢流阀14全部打开,关闭溢流阀11,调节溢流阀14,使测压点12—1的压力值为5MPa,记下压力振动幅值的一半,即压力振摆。
⑤实验方法同上,记下一分钟压力变化量,即压力偏移,
调压偏差(MPa)
调压偏差率%
表2-1
阀口
动向
P(MPa)
溢流量
油温
v(mL)
t(s)
开
启
过
程
关
闭
特性曲线:
画出溢流阀的启闭特性曲线在方格纸上。
计算出调压偏差和调压偏差率(注意:
开启与关闭两条特性曲线通常不重合)。
2溢流阀的动态特性
表2—2
调定压力
Pt(MPa)
方
法
最大峰值压力
Pmax(MPa)
压力超调量
压力超调率
压力回升时间
卸荷时间
表2—3
压力损
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