液压传动实验指导书.docx
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液压传动实验指导书
实验一、油泵性能实验2
实验二、节流阀调速与调速阀调速的液压回路性能实验……7
实验三、液压回路的拆装实验
实验一油泵性能实验
、实验目的
1、通过实验了解油泵的主要技术性能，测定油泵的流量特性、容积效率和总效率。
2.、掌握小功率油泵的测试方法。
3、产生对油泵工作状态的感性认识，如振动、噪声、油压脉动和油温变化等。
、实验内容
1、油泵的流量特性
油泵运转后输出一定的流量以满足液压系统工作的需要。
由于油泵的内泄漏，从而产
生一定的流量损失。
油泵的泄漏量是随油泵的工作压力的增高而增大的，油泵的实际流量
是随压力的变化而变化的。
因此需要测定油泵在不同工作压力下的实际流量，即得出油泵
的流量特性曲线Q=f（P）•
2、油泵的容积效率
油泵的容积效率。
是指它的实际流量Q与理论流量Q。
之比，即:
—100%
Qo
式中：
Q0可通过油泵的转速和油泵的结构参数计算。
对于双作用叶片泵：
22（Rr）b6
Q02（R2r2）Bn106（L/min）
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Qo,所以
Qk
100%
3、油泵的总效塞
油泵的总效率是指油泵实际输出功率No与输入功率Nr之比即
1
式中：
Nc=•P•Q（kw）,
60
P――油泵工作压力（MPa）,Q――油泵实际流量（L/min）;
Nr104.7M•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NdR与电机总效率d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NdR•,然后根据电机效率曲线查出电机
NR=Ndc=NDr•
所以
电机效率曲线如图1—1
'
01
k
——
j
/
as
J
/
/
f
/
/
02
f
ai
J
r\
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0小呪抽匸殆"釘嗚禺“Ui2“伙册阳
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
抽泵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的岀口压力；
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的调节旋扭。
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，V〜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=（C）
序
号
压力
P
（MPa）
流量
泵输
岀功率
No（kw）
电机输
入功率
NdR（kw）
电机
效率
d
电机输
岀功率
Ndc（kw）
油泵容
积效率
v（%）
油泵总
效率
（%）
T
（s）
60v
Q=t
（L/min）
1
减
2
3
4
载
5
6
7
8
1
2
加
3
4
5
载
6
7
8
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？
1
（提示：
可用流量公式Q=k.•A•p—来分析，k――节流阀的流量系数，A――截
2
流面积，p——节流阀前后压力差。
）
实验二节流调速回路性能实验
一、实验目的
1、通过实验深入了解三种节流阀节流调速回路的性能差别。
2、加深理解节阀与调速阀的节流调速加路的性能差别。
二、实验内容和原理
1、进油路节流阀调速回路
如图3—1在进油路节流阀调速回路中
工作油缸的活塞受力平衡方程式：
l~3A1l~5A1R
式中：
P3――工作油缸无杆腔压力（MP）；
A1――工作油缸（或加载油缸）无杆腔有效面积（
P5――加载油缸无杆腔压力（MP）；
（注：
工作油缸与加载油缸结构尺寸相同）；
R――工作油缸和加载油缸的摩擦力之和（N）
进油路节流阀的前后压差P
R
PPaP3PaP5A
A1
式中：
Pa――油泵出口压力（或溢流阀调定压力）。
通过节流阀进入油缸的流量Q
QKAP"?
pAp5刊
式中：
K――流量系数；
A――节流阀的有效节流面积（cm2）；
m压力指数，节流口为薄壁口时m=0.5。
所以工作油缸活塞运动的速度v:
式中：
K、A1、R、m都为定常值。
A在节流阀调定后也不变化。
所以只要P5变化即
负载变化时，工作油缸活塞运动的速度就随之变化即此速度是负载压力的单值函数。
因此,
通过改变负载压力，即可得到进油路节流阀调速回路的速度负载特性。
vf（P5）
2、回油路节流阀调速回路
如图3—2在回油路节流阀调速回路中，工作油缸的活塞受力平衡方程式:
所以，工作缸活塞运动速度v:
与实验1相同
vf（P5）
3、旁油路节流阀调速回路
如图3—3在旁油路节流阀速回路中，工作油缸活塞受力平衡方程式:
P3-Ai=Ps-Ai+R
油路节流阀前后压差P:
R
PP30侃/0
通过节流阀流回油箱的流量Q:
QKA-hKA?
P5刊
进入工作油缸的流量Q:
Rm
QQbQQbK•（P5—）m
Ai
式中：
QB――油泵额定流量。
所以工作缸活塞运动速度v:
Q
v
Ai
QbKAR、m
（P5）
AiAiAi
1相同的结论:
式中的Qb当采用定量泵时为常量，所以可以得到与实验
vf（P5）
4、进油路调速阀调速回路
如图3—4在负载变化时，虽然加在调速阀两端的压差变化，但由于调速阀中减压阀
的作用，使通过的流量不变，所以活塞的运动速度不随负载的变化而产生变化。
所以
臣只一《班划姑h建刿■现旦晶
三、实验装置和作用
液压原理图见图1—2中节流调速回路性能部分。
1、系统工作部分:
油泵1:
动力源；
溢流阀2:
调定油泵出口压力；
换向阀3:
给工作缸换接油路；
节流阀7、89进油路、回油路、旁油路三种调速回路的节流阀;
调速阀6：
进油路调速回路的调速阀；
压力表4、5指示油泵出口压力，节流阀前后压力和调速阀前后压力值；秒表：
记录工作油缸在一定行程的时间；
油缸；19执行机构。
2．加载部分：
油泵18：
动力源；
溢流阀11：
调定油泵18出口压力；
换向阀17：
换接加载缸油路；
油缸20：
油缸19的外负载（模拟负载）；
压力表12：
指示油泵．18的出口压力。
四、实验步骤
1、进油路节流阀调速回路
1空载起动，待油温不再上升时开始实验。
2关闭调速阀6，节流阀9，全部打开节流阀8，组成进油路节流阀调速回路。
3调节溢流阀2使测压点。
4-1的压力值为3MPa,换向阀17置右位，调节溢流阀11使测压点12—1的压力值为0.5MPa。
4转动压力表开关使压力表的测压点为4—3、5—2、12—3，调节节流阀7为小开度。
5换向阀3置左位，用秒表记下工作缸活塞运动一定行程L所需时间t,同时记下活
塞运，动过程中压力表4、5、12的压力值，换向阀3置右位，回程。
6加载压力每隔0.5MPa为一个测点,到2.5MPa共五个测点,重复上述步骤。
7改变节流阀7为中开度和大开度,各重复上述步骤一次。
2、回油路节流阀调速回路：
1关闭调速阀6、节流阀9、全部打开节流阀7,组成回油路节流阀调速回路。
2改变节流阀8的开度为小开度、中开度和大开度三种。
3各压力表测压点为4—3,5—3,12—3,其余同实验1。
3、旁油路节流阀调速回路
1关闭调速阀6,全部打开节流阀7和8,组成旁油路节流阀调速回路：
2改变节流阀9的开度为小开度、中开度和大开度三种。
3各压力表测压点为5—2（5—3）、12—3,其余同实验1。
4、进油路调速阀调速回路
1关闭节流阀7、9,全部打开节流阀8,组成进油路调速阀调速回路：
2改变调速阀6的开度为小开度、中开度和大开度三种。
3各压力表测压点为4—3（4—2）,5—2,12—3,其余同实验1。
五、实验数据和曲线
1、进油路节流阀调速回路
1将实验数据填入表3—1
2特性曲线：
V=f（P5）在方格纸上。
在方格纸上画出速度负载特性曲线
系统压力PA=4Mpa；
活塞行程L=200mm。
节流阀
开度
Ao
加载调定
压力
P5o（MPa）
活塞运动
时间
T（s）
活塞运动
速度
V（mm/s）
加载缸无
杆腔压力
P5（MPa）
节流阀
前压力
P1（MPa）
节流阀
后压力
P3（MPa）
小
中
中
表3—1油温
（°C）
2、回油路节流阀调速回路
①将实验数据填入表3—2中。
系统压力PA=4MPa，活塞行程L=200。
油温
节流阀
开度
Ao
加载调定
压力
R（MPa）
活塞运动
时间
T（s）
活塞运动
速度
V（mm/s）
加载缸无
杆腔压力
P5（MPa）
节流阀
前压力
P4（MPa）
节流阀
后压力
P6（MPa）
小
中
中
②特性曲线：
画出速度负载特性曲线V=f（P5）在方格纸上。
3旁油路节流阀调速回流路
①将实验数据填入表3—3中。
系统压力PA=4MPa，活塞行程L=200mm。
表3—3油温=（°C）
节流阀
开度
Ao
加载调定
压力
P50（MPa）
活塞运动
时间
T（s）
活塞运动
速度
V（mm/s）
加载缸无
杆腔压力
P5（MPa）
节流阀
前压力
P3（MPa）
节流阀
后压力
P7（MPa）
小
中
中
②特性曲线：
在方格纸画出速度负载曲线v=f（P5）。
4、进油路调速回路
①将实验数据填入表3—4中。
系统压力PA=3.5MPa，活塞行程L=200mm。
表3—4油温=（°C）
节流阀
开度
Ao
加载调定
压力
P5°（MPa）
活塞运动
时间
T（s）
活塞运动
速度
V（mm/s）
加载缸无
杆腔压力
P5（MPa）
节流阀
前压力
Pi（MPa）
节流阀
后压力
P2（MP
a）
节流阀
后压力
P3（MPa）
小
中
②特性曲线
在方格纸上画出速度负载曲线。
六、分析和讨论实验结果
1、分析三种节流阀调速回路的性能
（提示：
从不同开度和不同负载情况下分析系统运动平稳性。
）
2、比较节流阀和调速阀的调速性能的差别，说明两种阀性能差别的原因，并说明在负载压力接近系统工作压力时，速度迅速下降的原因。
七、思考题
1、在本实验中要获得同样的运动速度，进回油节流阀调速回路中节流阀的开度谁大谁小？
为什么？
2、能否通过实验曲线说明：
旁油路节流阀调速回路的调速范围小？
（提示：
曲线斜度较大时，运动平稳性较差）。
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