液压与气压传动实验指导书改.docx
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液压与气压传动实验指导书改
液压与气压传动
实验指导书
主编胡竞湘钟定清
湖南工程学院机械工程系
2007.6
目 录
实验注意事项
一、液压与气压传动实验是学习《液压与气压传动》课程的重要环节之一,通过实验不但可以巩固课堂知识,理论联系实际,而且能使学生提高实验技能和实际工作能力。
二、实验前要复习课程有关内容,认真预习实验指导书,明确实验目的,完成指导书中提出的各项要求。
三、实验时要多动脑、勤动手、培养独立工作和分析能力。
四、正确使用各项设备、器具,注意安全。
遇有故障要及时向指导教师报告,妥善处理。
五、注意卫生,实验室内不准吸烟;随地吐痰;不准乱扔纸屑;保持良好的秩序、实验完毕要清理实验设备和现场。
六、认真完成实验报告,按时交给指导教师批阅、评分。
实验报告要求
一、“实验报告”是实验的成果小结,必须以认真负责、实事求是的态度完成。
二、对所需已知参数应主动查询,对测试参数和现象要如实记录。
三、实验报告中的思考题,可由指导教师提出,也可由学生自行提出和回答。
四、要求学生独立完成报告。
在原报告的基础上,希望能自行设计报告形式和内容。
实验一液压泵的性能测试
液压泵是液压系统的动力元件,其功用是供给系统压力油。
从能量观点看,它把原动机输入的机械能转换为输出油液的压力能。
一、实验目的
1、深入理解定量叶片泵的静态特性。
着重测试液压泵的以下静态特性:
1)实际流量q与工作压力p之间的关系即q-p曲线;
2)容积效率ηpv、总效率ηp与工作压力p之间的关系即ηpv—p和ηp—p曲线;
3)输入功率Pi与工作压力p之间的关系即Pi—p曲线。
2、学会小功率液压泵的测试方法和本实验所用的仪器和设备。
二、实验设备和内容
1、实验设备
1)YCS-B或YCS-C型液压传动测试实验台;2)秒表一块。
2、测试内容
油泵的性能主要有额定压力、额定流量、容积效率、总效率。
一般性能有压力脉动、噪声、寿命、温升、振动等。
1)空载(零压)流量:
泵的出口压力为最低时所测到的输出流量(在测试回路中,节流阀开口为最大时的流量计中的读数值)。
2)油泵的流量—压力特性
液压泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力,即油液克服P阻而建立起来的压力,它随负载的增加而增高。
在实验中我们以节流阀作为负载,使节流阀具有不同的开口,则泵出口压力就有对应的不同值,在一系列的压力值下,测量出对应不同的流量值,就得出流量—压力特性曲线:
q=f(p)
实验油温越高、压力越大、其实测流量值就越小。
3)油泵的容积效率、机械效率和总效率
(1)容积效率;实际流量与理论流量的比值称为容积效率,它表示液压泵容积损失大小的程度。
式中:
—容积效率
—实测流量
—理论流量
—单位时间,体积变化量
—单位时间(S)
(2)总效率:
输出功率与输入功率的比值称为液压泵的总效率。
试中:
—泵的总效率
—泵的输出功率
—泵的输入功率
—电机输入功率
—电机效率
三、实验原理和实验步骤
1、液压系统原理图如图3-1所示。
图3-1液压泵性能实验液压系统原理图
1-电机2-被测液压泵3-电磁溢流阀4-节流阀5、12-截止阀
6-压力表8-流量传感器9-温度计10—功率变换器和转速传感器
2、实验步骤
1)启动计算机,进入液压泵性能测试实验;
2)按液压泵性能实验原理图连接好回路;全松溢流阀3;
3)按下系统供压按钮,将截止阀5、12关闭,关闭节流阀4、11,调节先导溢流阀3使系统压力为6.3MPa;
4)在[测试项目选择]选择[测试泵的空载排量];
5)将截止阀5、12全松,关闭节流阀4,使液压泵处于空载状态;
6)按[测试项目选择]中[项目运行]键,空载排量的测试值记录在[空载排量测试结果显示]栏内;
7)一般测试5次,计算其平均值,并填写在[性能测试操作]的编辑框[空载排量设定值]内;
8)关闭截止阀12,打开截止阀5;
9)在[测试项目选择]选择[测试泵的基本性能];根据泵的工作压力测试区间,由小至大设置若干个测压点;
10)将节流阀4全松,使液压泵处于压力最小状态;
11)在[性能测试操作]栏控件编辑框中,填写[测试次数]、[测试数据文件]、和[空载排量设定值];
12)按[测试项目选择]中[项目运行]键,[AD卡]指示灯变为绿色,表明测试系统工作正常;
13)按[性能测试操作]中[数据记录]键,第一个测试数据记录在[实验数据表]的第一行内;
14)小心将节流阀2旋紧一点,使液压泵工作压力升至下一个测压点;
按[性能测试操作]中[数据记录]键,下一个测试数据记录在[实验数据表]的下一行内;
15)重复14)~15)的操作,直至预设的全部测压点完成测试。
注意:
1、测试操作必须按预设的测压点由小到大进行操作;
2、若想在已设的数据文件名下增加测试数据,可重复上面操作;
3、若想在已设的数据文件名下删除某一记录数据,可在[实验数据修改]栏中进行操作。
数据采集接线说明
1、本实验使用AD通道4个,DO通道0个;
2、AD起始通道--压力传感器
AD起始通道+1--流量传感器(空载用固定的传感器)
AD起始通道+2—功率传感器
AD起始通道+3—转速传感器
3、AD卡共有16个通道可供使用,即0~15,默认AD起始通道--0通道;
4、DO通道共有8个通道可供使用,设置必须按2进制格式输入,如1001;默认DO设置—0;
5、转速传感器和功率传感器按说明书连接好。
四、实验数据处理及结论
1、原始数据和计算结果列表
实验条件:
20#机械油,油温℃
液压泵额定转速n=rpm
设定参数
实验次数
待测参数
计算结果
(MPa)
(s)
2、数据处理
根据测试数据和查找数据及计算数据,在算术坐标纸上画出各种特征曲线。
1)
—q曲线;2)
—
曲线;
3)
—
曲线;4)
—
曲线。
五、思考题
1、液压泵的输出功率经节流阀转化成什么?
产生什么现象?
2、溢流阀压力是否可调整在6MPa?
3、了解各种液压元件在实验中的作用,尤其是溢流阀不同时候的作用和节流阀在实验中的作用。
4、从画出的各种曲线中,得到什么?
在选择上应注意什么?
在使用时应控制什么?
实验二液压元件拆装实验
一、实验目的
1、通过对液压泵的拆装,了解液压泵的结构及工作原理。
2、通过对液压阀(压力阀,换向阀等)的拆装,了解液压阀的结构及工作原理。
二、实验用工具及材料
内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、相关液压泵、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元件中的作用,了解各种液压元件的工作原理,按一定的步骤装配各类液压元件。
(一)液压泵拆装
1、齿轮泵
型号:
CB---B型齿轮泵
结构图见图6—1
图6-1
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)拆卸步骤:
(1)松开6个紧固螺钉,分开端盖1和4;从泵体3中取出主动齿轮及轴、从动齿轮及轴;
(2)分解端盖与轴承、齿轮与轴、端盖与油封。
此步可不做;
(3)装配顺序与拆卸相反。
3)主要零件分析:
(1)泵体3:
泵体的两端面开有封油槽,此槽与吸油口相通,用来防止泵内油液从泵体与泵盖接合面外泄,泵体与齿顶圆的径向间隙为0.13~0.16
。
(2)端盖1与4:
前后端盖内侧开有卸荷槽(见图中虚线所示),用来消除困油。
端盖1上吸油口大,压油口小,用来减小作用在轴和轴承上的径向不平衡力。
(3)齿轮2:
两个齿轮的齿数和模数都相等,齿轮与端盖间轴向间隙为0.03~0.04
,轴向间隙不可以调节。
2、双作用叶片泵
型号:
YB---6型叶片泵
结构图见图6—2
图6-2
工作原理:
当轴3带动转子4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5的内表面、配流盘2、7、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。
(二)液压阀拆装
1、溢流阀
型号:
Y型溢流阀(板式)
结构图见图6—3
图6-3
工作原理:
溢流阀进口的压力油除经轴向孔a进入主阀芯的下端A腔外,还经轴向小孔b进入主阀芯的上腔B,并经锥阀座上的小孔d作用在先导阀锥阀体8上。
当作用在先导阀锥阀体上的液压力小于弹簧的预紧力和锥阀体自重时,锥阀在弹簧力的作用下关闭。
因阀体内部无油液流动,主阀芯上下两腔液压力相等,主阀芯再主阀弹簧的作用下处于关闭状态(主阀芯处于最下端),溢流阀不溢流。
2.减压阀
型号:
J型减压阀
结构图见图6—4
工作原理:
进口压力
经减压缝隙减压后,压力变为
经主阀芯的轴向小孔a和b进入主阀芯的底部和上端(弹簧侧)。
再经过阀盖上的孔和先导阀阀座上的小孔C作用在先导阀的锥阀体上。
当出口压力低于调定压力时,先导阀在调压弹簧的作用下关闭阀口,主阀芯上下腔的油压均等于出口压力,主阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置,滑阀中间凸肩与阀体之间构成的减压阀阀口全开不起减压作用。
图6-4
3.换向阀
型号:
34E—25D电磁阀
结构图见图6—5
工作原理:
利用阀芯和阀体间相对位置的改变来实现油路的接通或断开,以满足液压回路的各种要求。
电磁换向阀两端的电磁铁通过推杆来控制阀芯在阀体中的位置。
图6-5
四、实验报告要求
(一)液压泵拆装
1、在双作用式叶片泵、齿轮油泵和双作用叶片泵中选一种,记录泵的拆装步骤。
表6-1
拆装顺序
拆装零件或单元
所用工具
1
2
3
4
5
6
…
2、在双作用式叶片泵、齿轮油泵和双作用叶片泵中选一种,叙述其主要结构及工作原理;
(二)液压阀拆装
1、在拆装液压阀中选一种,记录液压阀的拆装步骤。
表6-2
拆装顺序
拆装零件或单元
所用工具
1
2
3
4
5
6
…
2、在拆装液压阀中选一种,简要说明阀的结构和工作原理
3、拆装过程的感受。
五、思考题
1、齿轮泵卸荷槽的作用是什么?
齿轮泵的密封工作区是指哪一部分?
2、叙述单作用叶片泵和双作用叶片泵的主要区别。
3、双作用叶片泵的定子内表面是由哪几段曲线组成的?
4、先导阀和主阀分别是由那几个重要零件组成的?
遥控口的作用是什么?
远程调压和卸荷是怎样来实现的?
5、静止状态时减压阀与溢流阀的主阀芯分别处于什么状态?
泄漏油口如果发生堵塞现象,减压阀能否减压工作?
为什么?
泄油口为什么要直接单独接回油箱?
6、左右电磁铁都不得电时,阀芯靠什么对中?
电磁换向阀的泄油口的作用是什么?
实验三液压基本回路实验
一.实验目的
1.了解和熟悉液压元件的工作原理
2.了解和熟悉液压基本回路
3.加强学生的动手能力和创新能力
二.实验设备及工具
1、YCS-BⅡ双面液压综合测试实验台
三.实验内容
1、液压系统设计
(1)调速回路;
(2)增速回路;(3)速度换接回路;(4)调压回路;(5)保压,泵卸荷回路;(6)减压回路;(7)平衡回路;(8)多缸顺序控制回路;(9)同步回路。
学生可根据情况选择实验以上内容,也可根据液压教学系统所提供的元件自己设计液压系统并经指导老师同意实行,未经指导老师检查同意,学生不得随意更改系统开机。
四.实验要求
1、实验系统要能够符合设计规范,安全可靠。
2、每组一题,不能重复。
3、系统设计压力在6
以下,流量8L/min。
4、安装完毕后,仔细校对回路和元件,经指导教师同意后方可开机。
五.实验步骤
1、通过参考相关资料,正确设计相关液压系统的基本回路;
图7-1液压原理图
2、液压系统的连接(举例说明)
(1)熟悉该液压回路的工作原理图以及理解PLC程序。
(2)按照原理图连接好回路,确认回路连接无误,将程序传输到PLC内,接近开关1、接近开关2、接近开关3插入PLC相应的输入端口,电磁阀Y1、Y2、Y3的电磁线插入PLC相应的输出端口。
(3)打开溢流阀,开启电源,启动泵站电机。
调节系统压力,Y1电磁铁得电时,三位四通电磁阀左位开始工作,液压缸有杆腔的油直接从二位二通电磁阀快速回到油箱,当活塞杆运动到接近开关2时,Y3电磁铁得电,二位二通电磁阀由常开变为常闭,回油经调速阀4进入油箱,液压缸做工进运动。
当活塞杆运动到接近开关3时,三位四通电磁阀右位工作,液压缸快速复位。
调节溢流阀,让回路在不同的系统压力的情况下反复运行多次,观测他们之间的运动情况。
3、实验完毕之后,清理实验台,将各元器件放入原来的位置。
六.实验报告
1、液压系统原理图
实验四气压基本回路实验
一.实验目的
1、加深认识气动基本回路及典型气压传动系统的组合形式和基本结构。
2、掌握气源装置及气动三联件的工作原理和主要作用。
3、培养设计、安装、联接和调试气动回路的实践能力。
二.实验设备及工具
QCS-B双面气动传动实验台。
三.实验内容
1、气压系统设计
(1)单作用气缸的换向回路;
(2)双作用气缸的换向回路;(3)单作用气缸速度控制回路;(4)双作用气缸单向调速回路;(5)双作用气缸双向调速回路;(6)速度换接回路;(7)缓冲回路;(8)二次压力控制回路(9)高低压转换回路(10)计数回路;(11)延时回路;(12)过载保护回路;(13)互锁回路(14)单缸单往复控制回路;(15)单缸连续往复动作回路;(16)直线缸、旋转缸顺序动作回路;(17)多缸顺序动作回路;(18)双缸同步动作回路;(19)四缸联运回路;(20)卸荷回路;(21)或门型梭阀的应用回路;(22)快速排气阀应用回路。
四.实验要求
1、实验系统要符合设计规范,安全可靠,实践性强。
2、安装调试系统时,注意人身安全和设备安全。
3、安装完毕后,仔细校对回路和元件,经指导教师同意后方可开机。
4、实验结果以表格或性能曲线表示
五.实验步骤
多缸顺序动作回路为例:
图9-1多缸顺序动作回路
1、设计利用单向节流阀和行程开关的气动连续动作回路;
2、将回路所需元器件的安装插头正确地插接在实验台插孔内,将电源、电磁阀及行程开关的连线正确的插接到电气控制面板上的PLC控制单元或继电器控制单元的相应插座内,经检查确定无误后接通电源,启动电气控制面板上的电源开关;
注:
根据本实验台的性能,实验时,所加气压信号或气源压力不要过大,一般以0.4MPa为宜。
3、观察并分析多缸顺序动作回路的整个运行过程。
六.实验报告
1、气压系统原理图
参考文献
1.《YCS-B液压传动测试实验台产品说明书》.湖南宇航科技实业有限公司编.长沙,2007
2.《YCS-C智能型液压综合实验台产品说明书》.湖南宇航科技实业有限公司编.长沙,2007
3.《QCS-B双面气体实验台产品说明书》.湖南宇航科技实业有限公司编.长沙,2007
4.《液压与气压传动》.姜继海等主编.北京:
高等教育出版社,2002
5.《新编液压工程手册》.雷天觉主编.北京:
北京理工大学出版社,1998
6.《液压站设计与使用》.张利平主编.北京:
海洋出版社,2004
7.《液压元件产品样本》.杜国森主编.北京:
机械工业出版社,1999
8.《液压系统设计图集》.周士昌主编.北京:
机械工业出版社,2003
9.《现代实用液压辅件》.赵应樾主编.上海:
上海交通大学出版社,2002
10.《液压传动系统及设计》.张利平主编.北京:
化学工业出版社,2002
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- 液压 气压 传动 实验 指导书