《液压与气压传动》实验指导书.docx
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《液压与气压传动》实验指导书
XX学院
实验指导书
课程编号：
课程名称：
液压与气压传动
实验学时：
2
适用专业：
汽车工程
制定人：
制（修）订时间：
2019年7月
专业负责人审核：
专业建设工作组审核：
2019年7月
实验纪律要求
1.遵守实验室规章制度，未经许可，不得移动和拆卸仪器与设备，保持室内安静。
2．注意人身安全和教具完好。
3.实验课前，必须认真预习实验指导书。
明确实验目的、原理、步骤以及应注意事项。
4.学生分组实训前应认真检查本组仪器、设备及元器件状况，若发现缺损或异常现象，应立即报告指导教师或实训室管理人员处理。
5.学生要分组完成实验和独立完成实验报告。
实验时要胆大心细，认真观察与记录，分析结果，处理数据，按时保质保量地完成实验任务。
6.实验完毕，经实验教师允许后，方可离开实验场地，务必保持实验室整洁。
7.违反实验室规章制度和操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备，私自拆卸仪器造成事故和损失者，必须写出书面检查，并根据情节严重按有关规定处理。
第一部分实验大纲
一、教学目的与基本要求
液压传动与气动技术实验是学习《液压与气压传动》课程的重要环节之一，通过实验使学生了解液压系统的构造及原理，掌握常用液压元件及常用液压（气压）回路的性能，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分析解决实际工程问题的能力。
为后续课程的实验及工程实践打下基础。
实验的基本要求有以下几点：
1.通过实验熟悉和掌握液压系统的结构、工作原理；
2.学会控制元件的结构和工作原理；
3.学会设计简单的回路；
4.认真地观察实验现象，正确地书写实验报告和分析实验结果。
二、实验内容和学时分配
序号
实验项目名称
内容提要
学时分配
实验
类型
备注
1
1.顺序动作回路试验
了解顺序动作回路的构成和特点；掌握控制元件的结构和工作原理；掌握顺序动作回路的基本方法和主要参数的调节；通过实际操作试验台，验证顺序动作回路锻炼学生动手能力。
2
验证实验
2
2.回路创新实验
了解液压基本回路的构成和特点；掌握液压元件的结构和工作原理；学会选用相应元件，并设计不同回路；通过实际操作试验台，锻炼学生动手能力。
2
验证实验
三、实验成绩评定、考核办法
学生成绩评定包括考勤成绩（30%）+平时成绩（20%）+参与程度（20%）+实验报告（30%）四部分。
4、参考资料（参考书、网络资源等）
1.液压与气压传动钟定清/胡竟湘大连理工出版社2018.08
2.液压与气压传动王积伟机械工业出版社2018.03
第二部分单元实验
实验一顺序动作回路试验
一、实验目的
本实验是一门理论性与实践性均较强的专业基础课的实验，是工科院校常设的技术基础课之一。
通过实验课，使学生掌握常用液压元件的结构原理及基本回路的组成，能够对液压系统进行综合分析。
具体实验目的如下：
1.通过实验熟悉和掌握液压系统的结构、工作原理；
2.了解顺序动作回路的结构和工作原理；
3.掌握顺序动作回路的基本方法和主要参数调节；
4.通过实际操作试验台，验证顺序动作回路，锻炼学生动手能力。
二、实验仪器设备
江苏百睿TY-A透明液压试验台
3、实验内容与注意事项
1.实验内容：
（1）了解顺序动作回路的构成和特点。
（2）掌握控制元件的结构和工作原理。
（3）掌握顺序动作回路的基本方法和主要参数的调节
（4）通过实际操作实验台，验证顺序动作回路锻炼学生动手能力。
2.注意事项：
（1）遵守实验室规章制度；
（2）注意人身安全和教具完好；
（3）严格按照本书相关要求进行操作。
4、实验原理
（1）实现“缸1前进——缸2前进——缸2退回——缸1退回”的顺序动作回路
图1
（2）实现“缸1前进——缸2前进——缸1退回——缸2退回”的顺序动作回路
图2
5、实验步骤
根据实验原理图依次连接各液压元件，连接完成以后检查，检查无误打开电源，启动泵，控制电路控制面板控制电磁方向阀的通电和失电，实验过程中调节顺序阀的调定压力，仔细观察，通过2-3次调节，使各执行元件按相应顺序动作运动。
（1）实现“缸1前进——缸2前进——缸2退回——缸1退回”的顺序动作回路
1.动作1、2、3、4进油路线
动作1进油路线：
泵—电磁换向阀左位—液压缸1无杆腔
动作2进油路线：
泵—电磁换向阀左位—顺序阀2—液压缸2无杆腔
动作3进油路线：
泵—电磁换向阀右位—液压缸2有杆腔
动作4进油路线：
泵—电磁换向阀右位—顺序阀1—液压缸1有杆腔
2.动作1、2、3、4回油路线
动作1回油路线：
液压缸1有杆腔—单向阀1—电磁换向阀左位—油箱
动作2回油路线：
液压缸2有杆腔—电磁换向阀左位—油箱
动作3回油路线：
液压缸2无杆腔—单向阀2—电磁换向阀右位—油箱
动作4回油路线：
液压缸1无杆腔—电磁换向阀右位—油箱
（2）实现“缸1前进——缸2前进——缸1退回——缸2退回”的顺序动作回路
1.动作1、2、3、4进油路线
动作1进油路线：
泵—电磁换向阀左位—液压缸1无杆腔
动作2进油路线：
泵—电磁换向阀左位—顺序阀1—液压缸2无杆腔
动作3进油路线：
泵—电磁换向阀右位—液压缸1有杆腔
动作4进油路线：
泵—电磁换向阀右位—顺序阀2—液压缸1有杆腔
2.动作1、2、3、4回油路线
动作1回油路线：
液压缸1有杆腔—电磁换向阀左位—油箱
动作2回油路线：
液压缸2有杆腔—单向阀2—电磁换向阀左位—油箱
动作3回油路线：
液压缸2无杆腔—电磁换向阀右位—油箱
动作4回油路线：
液压缸1无杆腔—单向阀1—电磁换向阀右位—油箱
6、实验结果处理
（1）实现“缸1前进——缸2前进——缸2退回——缸1退回”的顺序动作回路
1.写出动作1、2、3、4的进、回油路线；
（2）实现“缸1前进——缸2前进——缸1退回——缸2退回”的顺序动作回路
1.写出动作1、2、3、4的进、回油路线；
七、拓展训练与思考
（1）实现“缸1前进——缸2前进——缸2退回——缸1退回”的顺序动作回路时调节两个顺序阀的方法。
顺序阀2的调定压力应大于缸1向右运动的的负载压力，小于溢流阀的调定压力；
顺序阀1的调定压力应大于缸2向左运动的的负载压力，小于溢流阀的调定压力。
（2）实现“缸1前进——缸2前进——缸1退回——缸2退回”的顺序动作回路时调节两个顺序阀的方法。
顺序阀1的调定压力应大于缸1向右运动的的负载压力，小于溢流阀的调定压力；
顺序阀2的调定压力应大于缸1向左运动的的负载压力，小于溢流阀的调定压力。
实验二回路创新实验
1、实验目的
本实验是一门理论性与实践性均较强的专业基础课的实验，是工科院校常设的技术基础课之一。
通过实验课，使学生掌握常用液压元件的结构原理及基本回路的组成，能够对液压系统进行综合分析。
具体实验目的如下：
1.了解液压基本回路的构成和特点。
2.掌握液压元件的结构和工作原理。
3.学会选用相应元件，并自行设计不同回路
4.通过实际操作实验台，锻炼学生动手能力。
二、实验仪器设备
江苏百睿TY-A透明液压试验台
三、实验内容与注意事项
1.实验内容：
（1）了解顺序动作回路的构成和特点。
（2）掌握控制元件的结构和工作原理。
（3）掌握顺序动作回路的基本方法和主要参数的调节
（4）通过实际操作实验台，验证顺序动作回路锻炼学生动手能力。
2.注意事项：
（1）遵守实验室规章制度；
（2）注意人身安全和教具完好；
（3）严格按照本书相关要求进行操作。
四、实验原理
（1）多级调压基本回路
图1
（2）设计顺序动作回路（1、2、3、4按顺序进行循环动作）
图2
（3）设计速度换接回路（快进—工进—快退—停止）
图3
5、实验步骤
（1）多级调压基本回路
根据实验原理图依次连接各液压元件，连接完成以后检查，检查无误打开电源，启动泵，通过控制电路控制面板控制电磁方向阀的通电和失电，实验过程中调节各溢流阀的调定压力，仔细观察，通过2-3次调节，最终达到多级调压回路所达到的调压要求。
（2）设计顺序动作回路（1、2、3、4按顺序进行循环动作）
根据实验原理图依次连接各液压元件，连接完成以后检查，检查无误打开电源，启动泵，控制电路控制面板控制电磁方向阀的通电和失电，实验过程中调节顺序阀的调定压力，仔细观察，通过2-3次调节，使各执行元件按相应顺序动作运动。
按下启动按钮，电磁铁1Y得电，此时缸1伸出，进行动作1，当活塞杆伸出到最右端，液压缸左腔压力升高，当压力升高到一定值时，此时打开顺序阀2，液压油进入到缸2左腔，缸2进行动作2，当缸2活塞杆上的行程块碰到接近开关L2时，L2使电磁铁1Y失电，2Y得电，电磁换向阀进行换向，液压油进入到缸2的右腔，缸2进行动作3，当缸2活塞杆运行到最左端，压力升高，当压力达到一定值，打开顺序阀1，液压油进入缸1的右腔，缸1进行动作4，当缸2活塞杆的行程块碰到接近开关L1时，L1使1Y得电，2Y失电，此时进行动作1如此进行1234动作循环。
（3）设计速度换接回路（快进—工进—快退—停止）
根据实验原理图依次连接各液压元件，连接完成以后检查，检查无误打开电源，启动泵，控制电路控制面板控制电磁方向阀的通电和失电。
表1电磁铁工作表
1YA
2YA
3YA
快进（差动）
＋
＋
－
工进
＋
－
－
快退
－
＋
－
停止（卸荷）
－
－
＋
6、实验结果处理
1.多级调压基本回路溢流阀调定压力分析
直动式溢流阀2和3是先导式溢流阀1的远程阀，主要通过三位四通电磁铁的得电失电来选择哪个远程阀进行远程控制。
要使远程阀实现远程控制，溢流阀2和溢流阀3的调定压力必须要小于先导式溢流阀1的调定压力。
当3YA失电，1YA得电，2YA失电，泵出口压力由远程阀2控制；当3YA失电，1失电2YA得电，3YA失电，泵出口压力由远程阀3控制；当3YA失电，1YA失电，2YA失电，泵出口压力由阀1控制；当3YA得失电，1YA失电，2YA失电，泵卸荷。
2.顺序动作回路（1、2、3、4按顺序进行循环动作）
（1）（动作1、2、3、4）进油路线
动作1进油路线：
泵—电磁换向阀左位—液压缸1无杆腔
动作2进油路线：
泵—电磁换向阀左位—顺序阀2—液压缸2无杆腔
动作3进油路线：
泵—电磁换向阀右位—液压缸2有杆腔
动作4进油路线：
泵—电磁换向阀右位—顺序阀1—液压缸1有杆腔
（2）（动作1、2、3、4）回油路线
动作1回油路线：
液压缸1有杆腔—单向阀1—电磁换向阀左位—油箱
动作2回油路线：
液压缸2有杆腔—电磁换向阀左位—油箱
动作3回油路线：
液压缸2无杆腔—单向阀2—电磁换向阀右位—油箱
动作4回油路线：
液压缸1无杆腔—电磁换向阀右位—油箱
3.速度换接回路（快进—工进—快退—停止）
按下启动按钮，使1YA得电，2YA得电，3YA失电，此时液压缸差动快进，当通过电路控制面板使2YA失电时，此时液压缸进行工进，此时液压回路为回油路节流调速回路，节流阀起节流调速作用，溢流阀开始溢流。
当通过控制面板使1YA失电，2YA得电，此时液压缸快退，当1YA，2YA都失电，3YA得电，液压缸停止动作，泵卸荷。
八、拓展训练与思考
（1）顺序动作回路（1、2、3、4按顺序进行循环动作）条件下，两个顺序阀的压力调节分析。
顺序阀2的调定压力应大于缸1向右运动的的负载压力，小于溢流阀的调定压力；
顺序阀1的调定压力应大于缸2向左运动的的负载压力，小于溢流阀的调定压力。
实验三实验法求物体重量及重心
一、实验目的
在工程中遇到的有些物体，形状过于复杂，且各个部分是不同材料制成的，计算重心的位置是很复杂的工作，且精度也不容易保证。
在工作中我们也常常遇到要知道物体的质量，可是身边的称的量程小于物体的质量，这时候该怎么办？
下面我们用实验法确定物体的重量和重心的位置。
其实验目的
1.本实验是自主实验，学生自己独立完成；
2.运用已学知识测定工程中实际零部件的质心；
3.掌握称重法测物体重心（质心）的方法。
二．实验仪器设备
ZME-1型多功能实验台，电子称，待测物体，积木，卷尺1、讲解机械制图基本绘图工具的类型和应用。
三、实验内容与注意事项
1.内容：
称重法测物体重心（质心）的方法；
2.注意事项：
（1）遵守实验室规章制度；
（2）注意人身安全和教具完好；
（3）严格按照本书相关要求进行操作。
四、实验要求原理及步骤
对于形状复杂的零件、体积庞大的物体以及由许多构件组成的机械，常用此法确定其重心的位置。
例如，连杆本身具有两个相互垂直的纵向对称面，其重心必在这两个平面的交线，即连杆的中心线AB上，如图1-1所示。
其重心在x轴上的位置可用下法确定：
先确定连杆的重量W，再根据平衡定理确定中心位置。
由于磅秤的量程小于物体的重要W，无法直接称量，可采用如下方法称量：
1．将其一端支于固定支点A，另一端支于磅秤上。
注意使AB处于水平位置，
读出磅秤上读数FNB，并量出两支点间的水平距离l，则列平衡方程为
∑MA=0FNBl-W•xc=0
得xc=FNBl/W
（1）
2．再将连杆A端置于磅秤上，同理可得到
xc=FNAl/W
（2）
将式子
（1）与
（2）相加即得到
W=FNB+FNA
3．由式
（1）或
（2）可确定物体中心位置。
五、注意事项
1.由实验原理可知，构件受支持力的两端距离l不变，故在实验中构件称量时要求其两端对齐；
2.实验所测构件需水平放置，可以用水准尺检验。
六、拓展训练与思考
1.分析本实验可能产生的误差，并简述如何减小误差。
指出为了减小实验误差，我们可以从哪些地方对本实验作进一步改进。
2.本实验的物体有两个对称面，有一个对称面的物体如何测量重心？
3.还有什么好的办法可以测量出不规则物体的重心位置？
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