液压传动试验指导书剖析.docx

1、液压传动试验指导书剖析实验液压泵性能测定 1实验目的了解液压泵的性能，学会小功率液压泵性能的测定方法 。 2实验内容及方法液压泵的主要性能有：额定压力、额定流量、容积效率、机械效率、总效率、压力振摆值、振动、噪声、温升、寿命等。常用单级定量叶片液压泵的各项技术性能指标见下表(摘自 JB2146 77)项目名称额定压力2(kgf/cm )公称排量(ml/r )容积效率(%总效率(%压力振摆2(kgf/cm )单 级 疋 量 叶 片 泵63 80 65 216 88 7825 32 90 8140 125 92 81 160 93 82本次实验主要测定液压泵的效率。图 1-1就是液压泵性能的测定回

2、路，回路中18号液压元件是一个定量叶片泵，它就是本次实验要测定的液压元 件，其额定压力为 6.3MPa。回路中11号液压元件是一个先导式溢流阀，在 本次实验中，它作为一个安全阀使用。 也就是在正常实验中它不能溢流， 只有当误操作，系统过载的时候，它才打开，起保护作用。油泵排出的油液， 全部通过10号液压元件节流阀，然后通过流量计，回油箱。液压泵由原动机输入机械能， 将机械能转换成液压能输出， 并通过液压 控制回路，驱动执行机构动作。由于泵内有摩擦损失和容积损失， 所以泵的 输出功率必定小于输入功率。泵的总效率等于容积效率乘以机械效率。其计算公式为:析：容积效率液压泵因内泄漏将造成流量的损失，

3、油液粘度愈低，压力愈高，漏损就愈大。其损失的大小情况，通常用容积效率来衡量。容积效率n等于泵的实际流量与理论流量的比，即 v=qt。实际流量，是泵在某一工况下，单位时间内排出油液的体积，即 q=；V。 V由椭圆齿轮流量计测定， t用秒表测定。泵的理论流量 qt,是指泵在没有泄漏的情况 下，单位时间内排出油液的体积。 其数值并不是按泵设计的几何参数和运动参数计算得。通常是用泵的空载流量作为理论流 5。即以泵在额定转速下，出油口压力p=o时的实际流量q作为理论流。总效率泵的总效率 n还可以表达成 陀。即泵的总效率 n等于泵的输出功率 p与输入功率Pi之比。泵的输出功率 p,等于流量q与吸压油口压差

4、p的 乘积。即p=qp。因此，泵的输出功率 P，可以通过测定泵的流量 q和压 力p而得到。泵的输入功率 pi，等于泵的角速度3与输入转矩T的乘积， 即pi= 3 . T。因此，泵的输入功率 Pi ,可以通过测定泵的角速度 3和输入 转矩T而得到。角速度3通过测定泵的转速获得，输入转矩 T通过电机平衡装置测。机械效率n泵的机械效率nm，等于总效率n除以容积效率n, 即卩v。 3实验步骤（参考）使电磁阀17处于中位，电磁阀13处于常态（0位），启动液压泵18 , 关闭节流阀10，调节溢流阀11,使系统的压力高于被测试泵额定压力 10%左右（本实验为 70kg/cm 2）其压力值由压力表 12 -

5、1读出。然后调节节流 阀10的开度，使泵的输出压力分别为 0kgf/cm 2、9kgf/cm 2、18kgf/cm 2 63kgf/cm 2。测出每一对应压力下泵的流量、转速和输入转矩。 （流量用椭圆齿轮流量计与秒表测定， 转速用手持式机械转速表测定， 输入转矩用电机平衡装置测定)将测试数据，分别填在记录表格中 a栏和b栏内。注意：节流阀每次调节后，需运转 1-2分钟，再测定有关数据。压力表(12-1)流 量 计图1-1液压泵性能测定回路500nmG图1-2电机平衡转矩测定机构数据 、序.号测试丙容 12345678备注abababababababab12测试压力p (kgf/cm )2泵输出

6、油液容积 v(升)对应 V所需时间 t3泵的转速n (r/min )砝码重量G (kgf)输入转矩T (kgf. m)4泵的输出功率P (kw)5泵的输入功率Pi(kw)6泵的总效率n (%)7泵的容积效率n v(%)8泵的机械效率n m(%)实验条件：油温 4实验报告根据 q=fi（p）、Pt=f2（p）、n= “ i（P）、nm= 2 2（p）和 n= “ （P），用直角坐标纸绘 制特性曲线，并分析被试泵的性能。 5思考题1.实验油路中溢流阀起什么作用？2.实验系统中节流阀为什么能够对被试泵进行加载 （可用流量公式q=K.A. pm进行分析）。3.从液压泵的效率曲线中可得到什么启发？（如合

7、理选择泵的功率，泵的 合理使用区间等方面）。q( pi nO图1-3p（压力）10图2-1溢流阀性能测定回路实验二溢流阀静态性能测定 1实验目的和要求深入理解溢流阀稳定工作时的静态特征，着重测试溢流阀静态特征中的 调压范围、压力稳定性、卸荷压力、压力损失和启闭特性，根据测试结果， 对被试阀的静态特性作适当的分析。通过实验，学会溢流阀静态性能的测试方法，学会本实验所用仪器和设 备的使用方法。 2实验内容本次实验是测定溢流阀的静态性能。 实验回路如图2-1所示。回路中的14号液压元件是一个外控溢流阀。它就是本次实验中的被测试元件。它的额定压力是63kgf/cm2。17溢流阀的静态性能指标一、调压范

8、围及压力稳定性1.调压范围 应能达到规定的调压范围（5 - 63kgf/cm2）,并且压力上升与下降应平稳，不得有尖叫声。2.压力振摆值 在调压范围最高值时的压力振摆（在稳定状态下调定压力2的波动值），当压力表不装阻尼时，应不超过土 2kgf/cm。3.压力偏移值 在调压范围最高值时压力偏移值，一分钟内应不超过土22kgf/cm二、卸荷压力及压力损失1.压力损失 当被试阀的调压手柄调至全开位置，在实验流量下，被试阀进出油口的压力差即为压力损失。其值应不超过 4kgf/cm 2。2.卸荷压力 当被试阀的远程控制口与油箱直通，阀体在卸荷状态，且通过被试阀的流量为试验流量时的压力损失，称为卸荷压力。

9、 （本实验中可用二位二通电磁换向阀 16,使被试阀14处于卸荷状态）。卸荷压力应不2超过土 2kgf/cm。三、启闭特性1.开启压力：被试阀调至调压范围最高值。 系统供油量为试验流量时， 调节系统压力逐渐上升，当通过被试阀的溢流量为试验流量 1%寸，系统压力值被称为被试阀的开启压力。压力级为 63kgf/cm 2的溢流阀，规定闭合压2力不小于53kgf/cm （即额定压力的 85%。2闭合压力：被试阀调至调压范围最高值。系统供油量为试验流量时，调节 系统压力逐渐下降，当通过被试阀的溢流量为试验流量 1%寸，系统压力值称为被试阀的闭合压力。压力级为 63kgf/cm 2的溢流阀，规定闭合压力2不

10、小于50kgf/cm （即额定压力的 80%。溢流阀出厂试验技术指标（摘自 JB213577）见下表额定压力（kgf/cm2）63额定流量 （l/min）102563100160试验流量 （l/min）102563100160调压范围 （kgf/cm2）563压力振摆（kgf/cm2） 2压力偏移（kgf/cm2） 2内泄漏量 （ml/min）40 75 100卸荷压力（kgf/cm2）2压力损失（kgf/cm2）4启闭特性开启压力 （kgf/cm2）53闭合压力 （kgf/cm2）50溢流量（l/min）0.1 0.25 0.63 1.0 1.6 3实验方案及操作步骤（参考）一、 系统准备调

11、节节流阀10,使其处于关闭状态；三位四通电磁换向阀 17,处于中位；被试阀14完全关闭；两位三通换向阀 13、15处于常态；起动油泵 18。二、 调压范围及压力稳定性测定1调节溢流阀11,使系统压力比被试阀 14的额定压力高10%左右，即为70kgf/cm 2左右（其值由压力表 P12-1测出）一一然后使两位三通换向阀 13通电。2调节被试阀14,使其进口压力为 63kgf/cm （其值由压力表 P12-2测出）一 调节溢流阀14的调压手柄从全开至全闭，再从全闭至全开，通过压力 表P12-2,观察压力上升与下降的情况：如是否均匀；有否突变或滞后等 现象，并测量调压范围，反复试验不少于 3次。3

12、压力稳定性 调节被试阀14,使其在调压范围内取 5个压力值（其中包括调压范围最高值 63kgf/cm2）,测量对应压力的压力振摆值 （用压力表P12-2 测量），并找出最大压力振摆值。24调节被试阀14至调压范围最高值 63kgf/cm （其值由压力表P12-2读出）， 测量一分钟内的压力偏移值。三、 压力损失及卸荷压力1.压力损失在试验流量下，调节被试阀 14的调压手柄至全开位置，用压力表 P12-2测量压力损失值。2.卸荷压力：调被试阀14至调压范围最高值 63kgf/cm 2,将二位二通电磁换向阀 16通电，使被试阀14远程控制口接油箱，用压力表 P12-2读出卸荷压力 值。注意事项：当

13、被试阀14压力调好后，应将P12-2的压力表开关转至 0 位，待16通电后，再将其转至压力接点 12-2,读取卸荷压力值。这样可 以保护压力表不被打坏。四、启闭特性关闭溢流阀11，调节被试阀14至调压范围最高值 63kgf/cm 2，测量 此时通过被试阀14的流量（此流量即为试验流量）。1.调节溢流阀11，使系统分8-12级逐渐降压，测量各级压力下，被试阀相应的流量（被试阀溢流量较大时，通过流量计测定油液容积变化量 V，溢流量较小时用量杯测定油液容积变化量 3，时间用秒表计量。），直到被试阀14的溢流量减少到试验流量的 1 %，此时的压力表 P12-2的读数值，便是闭合压力。（一般情况很难刚好

14、测得试验流量的 1%值，实际测试中只要测得接近并小于试验流量的 1%即可。然后用内插法求得闭合压力）。再继续分级逐渐降压，记录下相应的压力和溢流量，直到被试阀 14停止溢流为止。此时泵的全部供油量从溢流阀 11溢出。（实际测试中，只要测到液流从油管中排出时已不呈线流即可 ）2.反向调节溢流阀11,使系统分级逐渐升压，从被试阀的液流呈线状起，开始测量流量，并记录各级压力和流量值，当被试阀 14的溢流量达到试验流量1 %时，压力表P12-2的读数，即为开启压力。再继续调节溢流阀211，分8-12级升压，一直升至被试阀 14的调压范围最高值 63kgf/cm，记下各级相应的压力与溢流量。说明：试验中

15、也可先测开启特性，再测闭合特性。注意事项：在实验过程中，应边测试边计算被试阀的流量 ，及时掌握流量的变化情况。将被试阀调至调压范围最高值 63kgf/cm 2，且系统供油量为试验流量，将 系统压力调至被试阀规定的 (最小) 开启压力和闭合压力， 分别测出这时 通过被试阀的溢流量，其值不得大于通过该阀试验流量的 1%。操作步骤如下：1. 调节溢流阀 11 ，使系统分 8-12 级逐渐降压，测量各级压力下被试阀相应 的溢流量， 直到压力降至被试阀 14 的规定最小闭合压力 ( 50kgf/cm 2)时， 测量通过被试阀 14 的溢流量。再继续调节溢流阀 11，分级逐渐降压，测 量相应的溢流量，直到

16、被试阀停止溢流为止。2.反向调节溢流阀 11，使系统分级逐渐升压， 从被试阀 14 的溢流呈线状起， 开始测量流量， 并记录各级压力和流量值， 当压力升至被试阀的最小开启 压力( 53kgf/cm2 )时，测量通过被试阀 14 的溢流量。再继续分 8-12 级 逐渐升压，直到被试阀的调压范围最高值 63kgf/cm 2，测量各级压力对应的流量。 4 实验报告1.根据开启过程与闭合过程的测试数据，绘制被试阀的启闭特性曲线。2.根据整理好的静态特性数据及曲线，对被试阀的静态特性作适当分析。3.思考题 (1)溢流阀静态试验技术指标中，为什么规定的开启压力大于闭合压力？ (2)溢流阀的启闭特性，有何意

17、义？启闭特性好与坏对使用性能有何影响？ (如调压范围、稳压、系统的压力波动等方面) 。实验二记录表格实验条件：油温数据、序号项目123456789101112131415备注调压范围（kgf/cm2）压力稳 定性压力振摆（kgf/cm 2）压力偏移（kgf/cm 2）卸荷压力（kgf/cm2）压力损失（kgf/cm2）启 闭 特 性闭 合 过 程压力（kgf/cm2） v (ml) t (s)溢流量 qg x 60 (ml/min )开 启 过 程压力(kgf/cm2) v (ml) t (s)溢流量 q x 60 (ml/min )实验结果 闭合压力 kgf/cm2 开启压力 kgf/cm2

18、实验三基本回路实验 I节流回路（节流调速及加载工作原理）、实验目的了解液体流经节流阀时， 流量、节流口通流面积和节流阀前后压差之 间的关系（q = KA 厶pm ）。加深理解节流调速与节流加载的工作原理。 、实验内容及原理节流实验回路如图 3-1所示。本实验根据30号液压元件节流阀的工 作原理进行，实验中主要由限压式变量泵供油。图3-1节流回路1节流加载：由公式 q =KA八pm可知，当q保持不变时，改变节流口 通流面积A的大小，必然会引起节流口前后压差 厶p的变化。在实验回路 中节流口前后压差 巾=P8 - p2。若此时背压阀 4处于全开状态，则P2 0， P P8。而P8是工作油泵的出口压

19、力。因此得出结论：当通 过节流阀30的流量保持不变时，改变节流阀30开口的大小，将会引起工 作油泵负荷的变化。 此时节流阀30就相当于一个负载。这就是节流加载的工作原理。注意：要保证此项实验的前提 一一通过节流阀30的流量不变，首先必须保 证工作油泵的流量不变；其次，通过溢流阀3的流量也不能发生变化。2节流调速：由公式q = KA：pm可知，当节流口前后压差.：p保持不变 时，改变节流口通流面积 A的大小，必然会引起通过节流口流量 q的变化。在实验回路中，若节流阀 30的进口压力p8和出口压力p2保持不变， 其前后压差二pg - P2就保持不变。在此前提下，改变 30号阀开口的大小，则通过它的

20、流量将发生变化。若此时在节流阀 30的后面接有一个执行元件。则执行元件，所获得的压力不变，但是流量发生了变化，因此 其运动速度将发生变化。此时节流阀 30就相当于一个调速阀。这就是节流调速的工作原理。注意：要保证此项实验的前提 一一节流阀30的前后压差 厶p二pg - P2不 变，就必须使溢流阀3和背压阀4始终处于正常溢流状态。3.压差对流量的影响：由公式q=K八pm可知，当通流面积A不变时，若改变压差.巾，则通过节流口的流量 q将发生变化。在实验回路中，若 使节流阀30的开口保持不变，设法改变其前后压差 .p = p - p2，则通过节流阀30的流量必然发生变化。4.流量对压差的影响：由公式

21、q = K八pm可知，当通流面积A不变时， 若改变通过节流口的流量 q，则压差巾将发生变化。在实验回路中，若 使节流阀30的开口保持不变，设法改变通过节流阀 30的流量q，则其前 后压差“p二p8 - p2必然发生变化。三、 实验步骤1.制定实验方案 分析3-1所示的实验回路，按照上述实验内容及原理，制定出合理的实验方案。2.实验操作 按照既定方案，逐项进行实验，测定相关数据。四、 实验数据实验数据记录表实验项目次数节流阀前压力2p8(kgf/cm )节流阀后压力2p2 (kgf/cm )节流阀前后压差也 p= p8 - P22 (kgf/cm )通过节流阀的流量 q(l/min)节流加载12

22、3节流调速123Ap对q的影响123q对心p的影响12五、思考题1节流加载实验中，溢流阀 3起什么作用？如何得知此为节流加载，试用公式说明。2节流调速实验中，溢流阀3起什么作用？串联在系统中的节流阀实现调速的条件是什么？附：参考方案及操作步骤(一)开机准备1).回路转换开关旋至I位，使节流回路示教板灯亮；2).节流开关旋至0位，使1T断电；3).压力表开关35旋至p2, 37旋至p8；4).旋紧溢流阀5的调压手柄；5）. 松开溢流阀 3 和背压阀 4 的调压手柄；6）. 接通流量计开关；7）. 启动油泵 II ；28）. 调溢流阀 3，使 p8=40kgf/cm ；9）. 节流开关旋至 I 位

23、（使 1T 接通）；（ 二 ）. 实验操作1. 节流加载 （ 在上面调定基础上，按下面步骤进行 ）1).调节流阀30，2使 p 8=24kgf/cm ， - 记录：p8、 p2、 q；2).调节流阀30，2使 p 8=22kgf/cm ， - 记录：p8、 p2、 q；3).调节流阀30，2使 p 8=20kgf/cm ， - 记录：p8、 p2、 q；2.节流调速 （ 在上面操作的基础上，继续下列操作 ） 221）. 调节流阀 30，使 p8=20kgf/cm 2， 调背压阀 4，使 p2=5kgf/cm 2， 调溢流阀 3，使 p8=20kgf/cm 2 ，（注意观察，液流计 26 应有油

24、 液回油箱） 记录： p8、 p2、 q；2）. 调节流阀 30，使手柄逆时针旋转 2 格（节流开口减小） ， 调背压阀 4，使 p2=5kgf/cm 2， 调溢流阀 3，使 p8=20kgf/cm 2，（若p8未升高，则不必再调为） 记录：p8、p2、q；3）. 调节流阀 30，使手柄逆时针再旋转 2 格（节流开口再次减小） ， 22调背压阀 4，使 p2=5kgf/cm 2， 调溢流阀 3，使 p8=20kgf/cm 2，（若 p8未升高，则不必再调为） 记录：P8、p2、q ；3.压差对流量的影响1） 关闭节流阀 30 调溢流阀 3，使 p8=40kgf/cm 2 调背压阀 4，使手柄完

25、全松开 调节流阀 30，使 p 8=24kgf/cm 2 调背压22阀 4，使 p2=5kgf/cm 2 调溢流阀 3，使 p 8=24kgf/cm 2（注意观察，液流计 26 应有油液回油箱） - 记录：p8、 p2、 q；22). 调背压阀 4，使 p 2=10kgf/cm 2 - 记录：p8、 p2、 q；23). 调背压阀 4，使 p 2=15kgf/cm 2 - 记录：p8、 p2、 q；4.流量对压差的影响1）. 关闭节流阀 30 调溢流阀 3，使 p8=40kgf/cm 2 调背压阀 4，. 2使手柄完全松开调节流阀30、背压阀4,使p8=10kgf/cm、p2=5kgf/cm

26、（注意，节流阀30、背压阀4需配合调节） 记录：p8、p2、q；2）.启动油泵I （双泵供油） 记录：P8、p2、q；n调压及卸荷回路一、 实验目的熟悉液压系统的调压卸荷及远程调压的方法和回路的组成。二、 实验内容i直接调压；2远程调压；3.卸荷。三、 实验油路 实验回路如图3-2所示。图3-2卸荷回路四、实验步骤回路转换开关旋至川位，调压及卸荷回路示教板灯亮，压力表开关 35接至 p1 位。1直接调压，溢流阀 3调压手柄旋紧，调压开关旋至I位，启动泵I,直接 用溢流阀 3 调压，由小到大，再由大到小，反复三次，最大压力至2p1 =80kgf/cm 。2.远程调压，启动泵I,溢流阀 5调至40kgf/cm 2,调压开关旋至n位（接 通1ZT）,逐渐放松远程调压阀 9的调压手柄，注意观察压力表读数 ,当阀 9 的调压手柄旋松到某一位置后， 压力表读数从原来的调定值开始下 降，调压手柄越松， p1 值越低。3卸荷，调压开关旋至川位（接通 2ZT）,溢流阀5的远控油路直通油箱，压力表读数 p1 降至最小，油路卸荷。五、思考题：实验油路中溢流阀 3 和溢流阀 5 的调整压力应