液压元件实验指导书.docx
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液压元件实验指导书
专业基础实验三
流体力学与液压传动实验指导书
年 级 ____________＿
班级_＿_＿____＿_＿__
姓 名 ＿＿＿__＿____＿_＿
学 号___＿＿______＿＿
实验小组号 _＿___________
实验日 期___＿___＿_____
同济大学机械工程学院
机械工程综合实验中心
2０14 。
9
目 录
前言 ——-—-－—--—-——-－---－—-－--——-—-－-－——-——－－—－－－-—---—--－—-—－-——--－——－－－-—－—－—------——－－--－—－—--—－-－——-1
注意事项 -—-－-—－-——－—－－—--－------－--—--—－--—----—－-－—--－-—－---－—-—----—---－--—－-———-－—－--－－——－—－－—2
一、装拆实验
实验一:
ＣB—B齿轮泵得装拆实验 —-—--—－-————-——--—－--—－－－—--－—－－---－-----—-—－——－—-－—-－－－3
实验二:
CB—Ｈ齿轮泵得装拆实习—－－－-—-－－—---—-－－—--—--—-—－－---—-－———----－－-—-－—-－—-—---－－-4
实验三:
DTB型叶片泵得装拆实习——－---－－-————---—--－——-－———-----—-—－—--—-—－—--－-－－——-—－—－－-－５
实验四:
CＹ14-1型向轴柱塞泵得装拆实习—--———－－---—－—--－-——－----—－—-——--—-—－—－－-－——－-6
实验五:
中压,高压先导式溢流阀得装拆实习——－—--—-—-—-—--—--——－－--—-——-———－—-----—--7
二、液压元件性能实验
实验六:
液压泵性能实验—-——－—--—－－－--－—-－－—－--－—-—－————-－－-－—-—-——－—－——---—-——-—－—－－－—－－—--—－—－—8
试验七:
溢流阀静态性能实验—-－-－－—－－－——-———--—－－－--—－--—－—-－—－—-——————--－-----—--－——１5
实验八:
节流调速特性实验-—-－－－-－—--－-—----—-－--－－-－－—－—-—-—-－-—---—-—－-—--—----—-－——－—-——-—－-２２
前 言
液压传动实验就是学习液压传动课程得一个重要组成环节,可以帮助同学加深理解液压传动得基本概念,巩固课堂上所学得理论知识,学到一些基本得试验方法。
培养同学使用、分析与解决工程实际问题得能力。
为了提高实验教学效果与实验效率,根据液压传动实验要求,同学们必须做到如下几点:
1．实验前应在熟悉与掌握课堂内容基础上,认真阅读实验指导书,了解所做实验得目得、内容、步骤与实验报告要求。
2．实验时要严肃认真,抓紧时间,对实验中出现得各种现象要认真观察、分析,可在实验报告中加以分析说明。
3．实验中要遵守纪律,不就是本次实验内容得设备、仪器、按钮等,不得随便操作,实验后应使设备处于正常关闭状态,切断电源,做好必要得维护保养工作。
4．实验结束后,应整理恢复实验装置,填好实验数据,经指导教师同意后方可离开实验室。
实验数据处理与作图要独立完成,并书面回答思考题。
实验报告按时交教师批阅。
本实验指导书作为《专业基础实验二》--—液压传动实验课程得实验指导用书、也可作为《流体力学与液压传动》课程得实验指导用书。
作为液压传动实验课程,须单独进行成绩考核。
该实验指导书由牟吉平、严继东二同志编写,主要得到了温州巨林教具仪器厂得大力支持,在此表示万分得感谢。
本指导书如有错误之处,欢迎批评指正。
注意事项
1因实验元器件结构与用材得特殊性,在实验得过程中务必注意稳拿轻放防止碰撞;对实验得回路确认安装稳妥无误后才能开机实验、
2做实验之前必须熟悉元器件得工作原理,掌握快速组合得方法,绝对禁止强行拆卸,不能强行旋、扭各种元件得手柄,以免造成人为损坏。
⒊实验中得行程开关为感应式,开关头部距离感应金属约4mm之内即可感应信号。
⒋ 严禁带负载启动（要将溢流阀旋松）,以免造成安全事故。
⒌学生做实验时,系统压力不得超过规定压力７。
5MＰa。
⒍学生做实验之前一定要了解本实验系统得操作规程,在实验老师得指导下进行,切勿盲目进行实验、
⒎学生实验过程中,发现回路中任何一处有问题时,应立即切断泵站电源,并向指导老师汇报情况,只有当回路释压后才能重新进行实验。
⒏ 实验完毕后,要清理好元器件,注意搞好元器件得保养与实验台得清洁。
一、装拆实验
实验一 CＢ—B齿轮泵得装拆实习
实验日期
成绩
指导教师签名
同组人员
一、型号及主要参数:
CB-B齿轮泵,额定压力ＰH =２。
５MPａ,额定流量QH =25 l/ｍin,额定转速nH=1450ｒ·p·m。
二、装拆要点:
1、了解CB—B低压齿轮泵得工作原理;
２.了解消除团油得方法;
３。
体会限制齿轮泵压力提高得主要因素。
三、思考题:
１。
根据外形及内部结构,如何确定齿轮泵得转向与进出油口（附图说明）?
2、齿轮泵可变密封容积由哪几个零件组成,描述油液从吸油缸至压油腔得路径。
３、齿轮泵有几条内泄漏渠道,油液泄向何处?
哪个部位泄漏量最大?
为减少内泄漏,在结构上可采取哪些措施？
4.齿轮泵壳体二端面上得环槽起什么作用？
５、CB—Ｂ泵得径向力就是怎样产生得？
常采用什么措施来减小齿轮轴承上承受得径向力？
６.齿轮泵为什么产生困油现象？
困油现象又何危害?
如何消除困油现象?
7.齿轮泵出现外泄漏常发生在什么部位,其主要原因就是什么？
实验二CＢ—Ｈ齿轮泵得装拆实验
实验日期
成绩
指导教师签名
同组人员
一、型号及主要参数:
CＢ—H8OC—FＬ,额定压力PH=1４MPａ,额定流量QH=76～80ｌ/mｉn,额定转速
nH＝１８00r·p·m、
二、装拆要点:
1．了解CB—Ｈ齿轮泵端面补偿得工作原理;
2．了解CB—H齿轮泵减小径向力得方法。
三、思考题:
1．提高齿轮泵得压力,关键问题在哪里？
2．该泵与CB—B泵相比,高压区与低压区得压力分布情况有何区别？
3．为提高泵得寿命,该泵就是如何改善轴承所受得径向力情况得？
4．该泵内得卸压片有什么作用？
5．CB—H泵采用什么办法解决困油问题?
采用得结构有何特点?
6．为提高工作压力,该泵与ＣB齿轮泵比较,在哪些方面作了改变?
实验三 ＹB型叶片泵得装拆实习
实验日期
成绩
指导教师签名
同组人员
一、型号及主要参数:
DTB型叶片泵、额定压力PＨ ＝２1MＰａ,理论排量Ｈ=1０ｍl/r,额定转速nH =960r·p·m、
二、装拆要点:
1.了解叶片泵得基本结构与工作原理;
２.试分析该泵叶片在高压区与低压区得受力状况;
3.了解单作用,双作用叶片泵得特点。
三、思考题:
1.该泵得可变密封容积由哪几个零件组成?
请介绍其工作原理（简图表示）。
2。
定子内曲线由哪几种曲线组成?
请介绍两种过渡曲线,说明它们各自得优、缺点？
3.配流盘上环形槽起什么作用？
4、该泵转子上按放得叶片就是径向放置得不?
为什么（叶片就是前倾或后倾）?
与ＤＴB型叶片泵有仕么区别？
5、为何要在配流盘压油窗口边缘开三角沟槽？
6.用游标卡尺等测量仪器量出泵计算瞧流量得有关数据,并根据下列公式计算该泵得理论平均流量（考虑叶片厚度得影响）
ＱP=2·b［π（R2—ｒ2）—R—rcosθ·S·zp］·np·η▽p
定子内圆弧长半径Ｒ＝ mm
定子内圆弧短半径r= mm
密封工作腔数目Zp=
叶片厚度ｓ＝ ｍm
叶片宽度ｂ= ｍm
转子半径ro＝mm
该泵容积效率η▽p=0。
9,比较YB型叶片泵得按放倾角θ一般取为130、
7。
提高泵得转速可提高泵得流量,但实际上泵得转速不能无限制升高,为什么?
为何又规定泵得转速必须大于500转／分？
尤其就是双作用叶片泵,为什么?
实验四ＣY14—1型向轴柱塞泵得装拆实习
实验日期
成绩
指导教师签名
同组人员
一、型号及主要参数:
2、5ＣY14—１型轴向柱塞泵,额定压力PH =3１。
5MPa,理论排量qH=2.5ml/r, 额定转速nH=15０0r·ｐ·m、
二、装拆要点:
1.了解轴向柱塞泵可变密封容积得形成;
2。
了解轴向柱塞泵变量原理及变量机构;
3.了解配油盘得结构与各孔得作用;
4.了解轴向柱塞泵滑履静压支承原理。
三、思考题:
１.该柱塞泵由哪些零部件组成？
其配油盘上盲孔有什么作用？
２、转子如何支承在壳体上,大轴承主要起什么作用?
3.配油盘与斜盘得相对位置如何确定？
在安装时,配油盘从正确位置上转过90０,其后果如何？
4.该泵就是如何实现吸压油过程（用简图说明）?
５。
为调节泵得流量,在手动改变斜盘倾角时,应注意什么?
为什么？
6。
柱塞泵中,滑靴与球头得小孔有什么作用？
若小孔阻塞或变大,有什么影响？
7。
柱塞泵得内漏、外漏部位在哪里?
８、试比较齿轮泵、叶片泵与柱塞泵得性能特点。
实验五 中压、高压先导式溢流阀得装拆实习
实验日期
成绩
指导教师签名
同组人员
一、型号及主要参数:
Y-６3中压先导式溢流阀,额定压力ＰH＝6、３MＰa,额定流量ＱH =63ｌ／ｍin;
YF-B２0H4-S高压先导式溢流阀,额定压力ＰH=3２MPa,额定流量QH=1０0 l/miｎ;
二、装拆要点:
１.了解先导式溢流阀得结构特点,掌握它得工作原理;
２。
理解在高压大流量系统中为什么必须采用先导式溢流阀;
装拆YF高压溢流阀与Y—63中压溢流阀。
三、思考题:
1.简述Y型溢流阀得工作原理
2。
试描述Y型,YF型溢流阀在结构上得区别。
为什么Y型得工作压力低于ＹＦ型？
３、先导式溢流阀远程控制口有什么作用?
如果溢流阀进出油口接反了,会出现什么情况？
4.主阀芯上得小孔与圆周方向得沟槽各起什么作用？
主阀上小孔过大或堵塞,阀得工作性能有何变化?
5.如果将Ｙ—６3型中压溢流阀改为自控顺序阀,在阀得结构（即通道）上要做哪些改动,（从顺序阀与溢流阀之间得差异着手）?
6。
如何利用先导式溢流阀给液压系统卸荷？
卸荷得意义？
7.从工作原理与结构特点上,试比较直动式与先导式溢流阀得性能特点。
二、液压元件性能实验
实验六 液压泵性能实验
一、实验目得
了解液压泵得主要性能,熟悉实验设备与实验方法,测绘液压泵得性能曲线,掌握液压泵得工作特性。
二、实验内容
（1）测试液压泵得输出流量--负载特性;
（2）测试液压泵得容积效率—-负载特性;
（３）测试液压泵得机械效率-—负载特性;
（4）测试液压泵得总效率-—负载特性;功率-—负载特性;
三、实验要求
复习课文中有关液压泵得结构、工作原理:
复习液压泵扭矩、功率、效率得计算,并做好实验报告得预习。
四、实验器材
YZ-02型液压综合教学实验台 １台
泵站 1台
节流阀 １个
流量传感器 1个
溢流阀 1个
油管、压力表先导式溢流阀 若干
（或QCＳ0０3实验台及相关仪器）
五、实验基本原理及方法
1、 液压泵得流量——压力特性
测定液压泵在不同工作压力下得实际输出流量,得出流量——压力特性曲线。
实验原理见图一。
实验中,压力由压力表12直接读出,各种压力时得流量由流量计４直接读出。
实验中可使溢流阀11作为安全阀使用,调节其压力值为7.０～7、５MＰa,用节流阀１0调节泵出口工作压力得大小,由流量计测得液压泵在不同压力下得实际输出流量,直到节流阀调小使液压泵出口压力达到额定压力６、０ＭPa为止。
给定不同得出口压力,测出对应得输出流量,即可得出该泵得。
2、液压泵得容积效率——压力特性
测定液压泵在不同工作压力下,它得容积效率——压力得变化特性、
因为:
所以:
由于:
则:
式中:
理论流量:
液压系统中,通常就是以泵得空载流量来代替理论流量（或者,n为空载转速,v为泵得实际排量）、
实际流量:
不同工作压力下泵得实际输出流量。
３。
液压泵得输出功率——压力特性
测定液压泵在不同工作压力下,它得实际输出功率与输出压力得变化关系、
输出功率:
）
４、液压泵得总效率——压力特性
测定液压泵在不同工作压力下,它得总效率与输出压力之间得变化关系
式中:
为泵得输入功率,实际上为泵得输入扭矩Мί与角速度得乘积、由于扭矩Мί不易测量,YZ-02型液压实验台只有用电动机D得输入电流功率近似表示,该值可以从实验台功率表上针对不同得输出压力时直接读出、
QＣＳ003实验台采用＊平衡电机外杠杆法测出转矩大小。
＊平衡电机外杠杆法:
将电机安装在支架上,而支架用前后两轴承支承,使电机壳体可以自由摆动。
在支架上安装一杠杆,电机转子用联轴器与液压泵得传动轴相联。
当电机转子在旋转磁场作用下带动液压泵向一个方向转动时,电机定子同时也必然受到一个向相反方向得作用力,将这个力通过外杠杆作用到测力器上,并乘以杆上作用点到转动中心得距离,即电机输出转矩（注意其量纲）。
若不计联轴器得传动损耗与支架轴承得摩擦损耗,近似为液压泵得输入扭矩Мί。
５.液压泵得机械效率—-压力特性
测定液压泵在不同工作压力下,它得机械效率与输出压力之间得变化关系
其中:
МТ 理论转矩Мί实际输入转矩q 实际流量 ν理论排量n转速
六、实验装置液压系统原理图（见图一）
图一 液压泵性能实验原理图
七、实验步骤
１。
首先了解与熟悉实验台液压系统得工作原理及各元件得作用,明确注意事项。
2.检察油路连接就是否牢靠。
3、按以下步骤调节及实验。
将溢流阀１1开至最大,启动液压泵18,关闭节流阀10,通过溢流阀11调整液压泵得压力至7、0～7。
5ＭPa,（使其高于液压泵得最高试验压力6.３MPa而作为安全阀使用）。
迅速将节流阀10开至最大,测出泵得空载流量,即:
泵得理论流量。
通过逐级关小节流阀1０对液压泵进行加载,测出不同负载压力下得相关数据（包括:
液压泵得工作压力、泵得输出流量、泵得输入功率或扭矩Мί 、泵得输入转速值）。
压力:
通过压力表12读出,数据计入表三、
输出流量:
通过流量计４读出,数据计入表三
输入功率（或扭矩Мί）:
通过台面上功率表读出（或通过测力装置,输入杠杆长度,读出相应得扭矩值、注意量纲）,数据计入表三。
转速:
通过台面上转速表直接读出,数据计入表三（参考数据）。
3。
实验完成后,打开溢流阀,停止电机,待回路中压力为零后拆卸元件,清理好元件并归类放入规定得抽屉内。
表三液压泵性能实验数据
安全阀调压值
（ＭＰa）
最高试验压力
（MＰa）
空载流量
（）
实验测得
参数
输出压力
（MPa）
输入扭矩T
（Ｎ-m）
泵得转速
（）
输出流量
（）
计算参数
输出功率
（ＫW）
输入功率
（ＫW）
容积效率
机械效率
总效率
八、整理实验所测数据、、Nｉ、Мί、,计算出各负载压力下对应得性能参数。
九 、实验报告
根据实验数据,用直角坐标纸分别绘出泵得性能曲线（见实验报告）,并进行必要得分析与说明、
十、思考题
1。
说明实验中阀１1得作用就是什么？
为什么？
２、实验中调节阀１0得开口,就是否在调节通过流量计４得流量?
为什么?
3、说明液压泵得性能参数包括哪些?
通过实验,您在液压泵得选用时就是怎样考虑得？
实验报告（绘出泵得性能曲线）
η总～ｐ 、ηv～p、ηm~ｐ
Ｔ～p、Nｉｎ～p、Nouｔ~p
实验七 溢流阀静态性能实验
一、实验目得
通过实验,进一步掌握溢流阀得工作原理及其静态工作特性,了解溢流阀得压力稳定性、卸荷压力与压力损失得基本概念;掌握溢流阀得静态特性得测试方法,掌握静态特性指标得内容及意义。
二、实验内容
（1）测试先导式溢流阀得调压范围与压力稳定性;
（2）测试先导式溢流阀得卸荷压力与压力损失;
（3）测试溢流阀得启闭特性;
（4）比较先导式溢流阀与直动式溢流阀得工作特性。
三、实验要求
1.实验前认真预习先导式溢流阀、直动式溢流阀得工作原理。
２.实验中仔细观察,掌握溢流阀在液压系统中得工作压力得设定、调压得方法。
３.在直角坐标纸上作出溢流阀得启闭特性曲线,求出开启压力与闭合压力。
四、实验器材
YZ—02型液压综合教学实验台 1台
液压泵站 1台
先导式溢流阀 1只
直动式溢流阀 1只
二位二通电磁阀 1只
流量传感器 １只
油管、压力表 若干
（或ＱＣS003实验台及相关仪器）、
五、实验装置液压系统原理图（见图二）
六、实验方法与实验步骤
１.调压范围得测定
溢流阀得调定压力就是由弹簧得压紧力决定得,改变弹簧得压缩量就可以改变溢流阀得调定压力。
具体步骤:
如图二所示,把溢流阀11完全打开,启动油泵18,运行半分钟后,接通电磁换向阀13,并将被试阀1４与节流阀１０完全关闭。
调节溢流阀１1,使泵出口压力升至7MPａ,
图二 溢流阀性能试验原理图
然后将被试阀1４完全打开,使油泵18得压力降至最低值、随后调节被试阀1４得手柄,从全开至全闭,再从全闭至全开,观察压力表12-1、12—2得变化就是否平稳,观察调节所得得稳定压力得变化范围（即最高调定压力与最低调定压力差值）就是否符合规定得调节范围,并记入表四。
压力振摆与压力偏移:
在某一压力下持续性压力波动范围称为压力振摆值、它就是由于泵源得流量脉动与溢流阀芯得振动所引起。
当被试阀调至调压范围最高值时,压力振摆应不超过规定值（±０、２ MPa）,且一分钟内压力偏移值不超过规定值（±0.2MPa）、并记入表四。
2.卸荷压力与压力损失
卸荷压力:
被试阀在额定压力下,当其远程控制口直接与油箱接通时,此时通过试验流量得压力损失称为卸荷压力。
该被试阀得卸荷压力应不超过规定值（±0。
2ＭＰａ）。
并记入表四。
压力损失:
调接被试阀得调压手柄至全开位置,使调压弹簧得预压缩量为零、通过试验流量下,测出其进出口压力差即为压力损失。
该被试阀得卸荷压力应不超过规定值（±0、2MＰa）、并记入表四。
３.溢流阀得启闭特性测定
溢流阀得启闭特性就是指溢流阀控制得压力与溢流流量之间得变化特性,包括开启特性与闭合特性两个特性。
所测试得被试溢流阀包括直动式溢流阀与先导式溢流阀两种。
①先导式溢流阀得启闭特性
开启过程:
将溢流阀11得压力调至7、０MPa,将被试阀14调定在所需压力值（如５MPa）,打开溢流阀11,使通过被试阀14得流量为零（观察流量机）。
调整溢流阀１1使被试先导式溢流阀14入口压力升高。
当流量计4稍有流量显示时,开始每调节溢流阀1１一次,记录入口压力值,并记录通过流量计４得流量,数据记入表五,直止流量不再变化。
即开启过程实验完成。
再调整溢流阀11,使其压力逐级降低,每调节溢流阀１1一次,记录入口压力值,并记录通过流量计4得流量,数据记入表五,直止流量计不再有流量通过。
即闭合过程实验完成、
②直动式溢流阀得启闭特形
把元件14换成直动型溢流阀,按①得步骤与方法再进行直动式溢流阀得启闭特性实验。
表四溢流阀调压范围与压力稳定性实验记录表
调压范围（MPa）
直动型
先导型
压力稳定性
压力振摆（MPａ））
压力偏移（MＰa）
卸荷压力（ＭPa）
压力损失（MPa）
表五 溢流阀启闭特性实验记录表
被试阀调定压力（MPa）
直动式溢流阀
开启特性
被试阀入口压力（MPa）
溢流量（）
闭合特性
被试阀入口压力（MPa）
溢流量（）
先导式溢流阀
开启特性
被试阀入口压力（MPa）
溢流量（）
闭合特性
被试阀入口压力（MPa）
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