液壓的實驗指導書(附思考的題目問題詳解)

1、實用標準文案實驗一液壓動力元件拆裝一、實驗目的通過對液壓泵的拆裝可加深對泵結構及其工作原理的了解，能對液壓泵的加工及裝配工藝有一個初步的認識，并了解如何認識液壓泵的銘牌、型號等內容。二、實驗用工具及材料內六角扳手、固定扳手、螺絲刀、各類液壓泵 （齒輪泵、雙作用葉片泵、限 壓式變量葉片泵） 三、實驗內容及步驟拆解各類液壓元件，觀察及了解各零件在液壓泵中的作用， 了解各種液壓泵 的工作原理，按一定的步驟裝配各類液壓泵。1 .齒輪泵型號：CB-B型齒輪泵，結構圖見圖1-1。壓 油 n圖1-1齒輪泵1-軸承外環(huán)2-堵頭3-滾子4-后泵蓋5-鍵6-齒輪7-泵體8-前泵蓋9-螺釘10-壓環(huán)11-密封環(huán)12

2、-主動軸13-鍵14-瀉油孔15-從動軸16-瀉油槽17-定位銷工作原理：在吸油腔，輪齒在嚙合點相互從對方齒谷中退出，密封工作空間的有效容積 不斷增大，完成吸油過程。在排油腔，輪齒在嚙合點相互進入對方齒谷中，密封 工作空間的有效容積不斷減小，實現(xiàn)排油過程。2 .雙作用葉片泵型號：YB-6型葉片泵，結構圖見圖1-2。工作原理：當軸3帶動轉子4轉動時，裝于轉子葉片槽中的葉片在離心力和葉片底部壓 力油的作用下伸出，葉片頂部緊貼與頂子表面，沿著定子曲線滑動。葉片往定子 的長軸方向運動時葉片伸出，使得由定子 5的內表面、配流盤2、7、轉子和葉片所形成的密閉容腔不斷擴大，通過配流盤上的配流窗口實現(xiàn)吸油。

3、往短軸方向 運動時葉片縮進，密閉容腔不斷縮小，通過配流盤上的配流窗口實現(xiàn)排油。 轉子 旋轉一周，葉片伸出和縮進兩次。圖1-2雙作用葉片泵1-滾針（動）軸承 2-吸油盤3-傳動軸4-轉子5-定子6-泵體 7-壓油盤8-滾針（動）軸承蓋 9-葉片3 .內反饋限壓式變量葉片泵型號：YBN®內反饋限壓式變量葉片泵結構簡圖見圖1-3（1）變量原理依據(jù)彈簧彈力與油液對定子內表面的作用力的合力產(chǎn)生的水平分力 Fsin儕目互大小關系，使定子產(chǎn)生水平方向的運動，改變定子與轉子的偏心量的 大小，進而改變泵的排量和流量。圖1-3內反饋限壓式變量葉片泵結構簡圖1最大流量調節(jié)螺釘；2 彈簧預壓縮量調節(jié)螺釘；3

4、 一葉片；4 轉子；5 定子四、實驗報告要求1 .根據(jù)實物，簡要說明齒輪泵的結構組成，畫出齒輪泵的工作原理簡圖并說 明齒輪泵的工作原理。2 .根據(jù)實物，簡要說明雙作用葉片的結構組成，畫出雙作用葉片的工作原理 簡圖并說明齒輪泵的工作原理。3 .根據(jù)實物畫出限壓式變量葉片泵工作簡圖， 并說明內反饋限壓式變量葉片 泵的變量原理。五、思考題1 .何謂困油現(xiàn)象？如何消除困油現(xiàn)象？因為為了保證運行平穩(wěn)，所以齒輪泵的齒輪重合度大于一，也就是說當一對 齒開始進入嚙合時，另一對齒未能脫離嚙合，這也就使得在兩對齒之間形成了一 個封閉區(qū)間，該區(qū)間既不與高壓壓油區(qū)相通， 也不與低壓區(qū)吸油區(qū)相通，當齒輪 繼續(xù)旋轉，在高

5、壓區(qū)嚙入的齒之間油壓迅速增加， 形成超高壓，當該隊齒轉過中 問點，這對齒之間空間增大，形成吸空現(xiàn)象，出現(xiàn)大量氣穴，在增壓時，使得齒 輪嚙合阻力激增，對浮動側板上的滑動軸承形成很大壓力， 而在低壓區(qū)形成氣蝕 和較大噪音。這種現(xiàn)象叫做困油現(xiàn)象解決辦法通常是在浮動側板上開卸荷槽， 卸荷槽開法是在高壓嚙合區(qū)開槽，使得 嚙入時形成的高壓油流入壓油區(qū)， 也就是壓油口，而低壓區(qū)開槽使得嚙出時形成 的真空區(qū)與吸油口相通，這樣就解決困油現(xiàn)象但是原理上內嚙合齒輪泵沒有這個問題2 .敘述單作用葉片泵和雙作用葉片泵的主要區(qū)別。單作用葉片泵和雙作用葉片泵的區(qū)別單作用葉片泵：1）單數(shù)葉片，一般取15片左右；葉片按旋轉方向

6、向后傾斜2）定子、轉子和軸受不平衡徑向力3）葉片底部的通油槽采取高壓區(qū)通高壓、低壓區(qū)通低壓，以使葉片底部和 頂部的受力平衡，葉片靠離心力和慣性力的作用緊貼定子。雙作用葉片泵：1）雙數(shù)葉片，一般取12或16片；葉片按旋轉方向向前傾斜2）定子、轉子和軸受平衡徑向力3 ）葉片底部的通油槽均通以壓力油，葉片受離心力和葉片底部壓力油的 作用緊貼定子。3.敘述限壓式外反饋變量葉片泵和限壓式內反饋變量葉片泵的主要區(qū)別，并 說明其壓力-流量特性曲線。精彩文檔實驗二 行程換向開關控制的順序動作回路一、實驗目的在機床及其它裝置中，往往要求幾個工作部件按照一定順序依次動作。如組 合機床的工作臺復位、夾緊，滑臺移動等

7、動作，這些動作間有一定的順序要求。 例如先夾緊后才能加工，加工完畢先退出刀具才放松。又如磨床殺功能砂輪的切 入運動，一定要周期性在工作臺每次換向時進行。因此，采用順序回路，以實現(xiàn) 順序動作。依據(jù)控制方式不同可分為壓力控制式、行程控制式和時間控制式。 二、實驗儀器YY-18型透明液壓傳動實驗演示臺、齒輪泵、油箱、溢流閥、二位四通電磁 換向閥（2個）、行程開關（常開、常閉各2個，圖2-1中3、4是常閉行程開關， 1、2是常開行程開關）、單桿雙作用油缸（2個）、壓力表、調速閥。 三、實驗原理如圖2- 1所示液壓回路。圖中1、2、3、4為行程開關，其中3、2為常閉，1、 4為常開。2DrnL-Jb圖2

8、-1行程開關和電磁閥控制的順序動作回路四、實驗內容1 .通過親自裝拆，了解回路的組成和性能。2 .利用現(xiàn)有的液壓元件，擬定方案。五、實驗步驟1 .按照實驗回路圖的要求，取出需用的液壓元件，檢查是否正確。2 .將檢查完畢性能完好的液壓元件安裝在實驗臺面板合理位置，通過管接 頭和液壓軟管按回路要求連接。3 .據(jù)實驗臺的電氣控制面板，進行電氣線路連接。4 .安裝完之后，接通電源，啟動電機，順時針旋轉調速按鈕，同時按電氣 控制面板中換向閥C中的換向I,使1DT得電，換向閥C處于左位，而換向閥 D仍處于右位，油缸B的左腔進油，右腔回油，其活塞和活塞桿向右運動，右 行到終點時，油缸B的擋塊壓下行程開關2,

9、 1DT斷電，換向閥C處于右位， 油缸A的左腔進油，右腔回油。5 .油缸A的活塞和活塞桿右行到終點時，其擋塊壓下行程開關1,使2DT得電，換向閥D處于左位，油缸B的右腔進油，左腔回油，其活塞和活塞桿左 行到終點時，油缸B的擋塊壓下行程開關4,使1DT得電，換向閥C處于左位。6 .油缸A的右腔進油，左腔回油，其活塞和活塞桿左行到終點時，油缸 A的擋塊壓下行程開關3,使2DT斷電，使油缸A、B重復以上動作。六、思考題1 .常閉行程開關和常開行程開關的區(qū)別？行程開關又稱限位開關，在實際生產(chǎn)中，將行程開關安裝在預先安排的位置， 當裝于生產(chǎn)機械運動部件上的擋塊撞擊行程開關時， 行程開關的觸點動作，實現(xiàn)

10、電路的切換。行程開關是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，用于控制機械設備的行程及限位保護。 被廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其 行程、進行終端限位保護。常閉行程開關：擋塊撞擊常閉行程開關后，使得該行程開關的常閉觸頭斷開， 從而使該行程開關所在電路斷開。 常開行程開關，擋塊撞擊常開行程開關后，使 該行程開關的常開觸頭閉合，從而使該行程開關所在電路接通。2.根據(jù)圖2-1,填寫下表:信號來源電磁鐵狀態(tài)換向閥位置液壓缸狀態(tài)1DT2DT換向閥C換向閥D油缸A油缸B按卜啟動按鈕十一左位右位停止右移油缸B的擋塊壓卜行程開關2一一右位右位右移停止油缸A的擋塊壓卜行程開關1一十右位左位停止左移油

11、缸B的擋塊壓卜行程開關3十十左位左位左移停止油缸A的擋塊壓卜行程開關4十一左位右位停止右移實驗三節(jié)流調速回路 一、實驗目的1、了解節(jié)流調速回路的構成，掌握其回路的特點。2、加深對進口節(jié)流、出口節(jié)流、支（或旁）路節(jié)流調速回路工作原理和速度 負載特性的認識。二、實驗儀器YY-18型透明液壓傳動實驗演示臺、齒輪泵、油箱、溢流閥、節(jié)流閥、單桿 雙作用油缸 三、實驗原理如圖3- 1所示液壓回路。（a）進口節(jié)流調速回路(c)旁路節(jié)流調速回路（b）出口節(jié)流調速回路圖3-1節(jié)流調速回路四、實驗內容1 .通過親自裝拆，了解節(jié)流調速回路的組成和性能。2 .利用現(xiàn)有的液壓元件，擬定方案。五、實驗步驟1 .按照實驗回

12、路圖的要求，取出需用的液壓元件，檢查是否正確。2 .將檢查完畢性能完好的液壓元件安裝在實驗臺面板合理位置，通過管接 頭和液壓軟管按回路要求連接。3 .安裝完之后，接通電源，啟動電機，順時針旋轉電機調速器的調速按鈕 至所需要的轉速或油路的工作壓力。4 .調節(jié)節(jié)流閥的手柄來改變該節(jié)流閥節(jié)流口的通流面積，從而改變通過節(jié) 流閥的油液流量大?。催M入油缸進油腔的油液流量），實現(xiàn)對活塞運動速度的 調節(jié)目的。5 .改變節(jié)流閥的安裝位置（組成出油節(jié)流調速回路 ），并重復步驟3、4。 六、思考題1 .溢流閥在三種節(jié)流調速回路（進口、出口和旁路）中的作用？2 .完成進口節(jié)流調速回路的詳細說明，包括：繪制原理圖、調

13、速原理、并推 導速度負載特性和回路功率（給出推導過程）。3 .比較進油節(jié)流調速回路和出油調速回路的區(qū)別？實驗四 基本氣動回路仿真一、實驗目的利用德國Festo公司的FluidSIM軟件的電氣一液壓（氣壓）回路仿真功能, 讓每個學生都以實際操作的方式參與到 4個基本氣動回路設計和仿真的整個過 程，使靜止的氣壓回路動起來。同時激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效果。二、實驗儀器計算機，F(xiàn)luidSIM軟件三、實驗原理在FluidSIMP軟件環(huán)境中，先搭建基本氣動回路（雙手操作回路； 快速排氣閥的應用回路；過載保護回路；行程閥控制的連續(xù)往復動作回路） 然后分別仿真每個基本氣動回路的整個動作過程。四、實驗內

14、容及步驟1 . FluidSIM軟件的學習 鼠標左鍵單擊任務欄的“開始” _選中“程序” _選中“festo Didactic”一 選中“FluidSIMP 3.6”并單擊鼠標左鍵 進入氣壓回路的仿真環(huán)境。如圖4-1所示4圖4-1 鼠標左鍵單擊工具欄上的“新建”按鈕（或鼠標左鍵單擊菜單欄上的“文件” 菜單命令，打開“文件”菜單命令，選中“新建”命令）即可新建一個文件，根 據(jù)所搭建的氣壓回路，用鼠標左鍵單擊左側“元件庫”窗口中的相應元件符號， 并按住鼠標左鍵不放，將該元件符號拖放到右側新建文件窗口中。同理，選擇其他元件，并拖放到右側新建文件窗口中。完成氣壓回路的搭建工作。如圖4-2。 仿真：鼠標

15、左鍵單擊工具欄上的“仿真”按鈕（或鼠標左鍵單擊菜單欄上的“執(zhí)行”菜單命令，打開“執(zhí)行”菜單命令，選中“啟動”命令；或在新建文件 窗口中，單擊鼠標右鍵，彈出快捷菜單，選中“啟動”命令并單擊鼠標左鍵執(zhí)行） F1uidSIM軟件進入仿真模式。如圖4-2。FluidSII r匚畫區(qū)1支伴有執(zhí)行元件片ttA的事時!謖陽堤用窗口工口呂"京呂 L n I也您 »- II m |> M W唐京我式 0:15.7圖4-2相關說明：FluidSIM軟件中的物理量物理量單位物理量單位壓力（p）bar, MPa開口度（）a# (q)l/min電壓（U）V速度（v）m/s電流（I）A力（F）N

16、管路顏色具有下列含義:電纜和液壓管路的顏色顏色含義深藍色氣壓管路：壓力大于或等于最大壓力的 50%淡藍色氣壓管路：壓力小于最大壓力的50%淡紅色電 纜：有電流流動2 .氣壓基本回路的仿真：對下列四個基本的氣壓回路進行仿真: 雙手操作回路，如圖4-3所示。該回路動作過程說明：只有同時按下兩個啟動用手動換向閥，氣缸才動作（氣 缸的活塞桿伸出），對操作人員的手起到安全保護作用。應用在沖床、鍛壓機床 上。（仿真過程中，先用左手按下shift鍵，然后用鼠標左鍵依次單擊兩個手動氣 動閥的按鈕，使這兩個手動氣動閥依次切換到上位。） 快速排氣閥的應用回路，如圖4-4所示。圖4-4該回路動作過程說明：快速排氣閥

17、使氣缸的排氣不用通過換向閥而快速排出，從而加速了氣缸往復的運動速度，縮短了工作周期。 過載保護回路，如圖4-5所示。該回路動作過程說明：手動閥切換到下位，電磁閥切換到上位，液壓閥切換 到上位，氣缸的無桿腔進氣，有桿腔排氣，氣缸左行，運動到左側終端時，負載 增大，氣缸過載，氣缸的無桿腔進氣壓力升高，順序閥（實驗中搭接回路時選用 壓力順序閥元件符號）動作，手動閥切換到上位，氣動閥的控制氣體經(jīng)過電磁閥的上位、手動閥的上位的排氣口排出，氣動閥換向到下位（在彈簧力作用下?lián)Q至 圖示位置），使氣缸的活塞桿縮回。圖4-5 行程閥控制的連續(xù)往復動作回路，如圖4-6所示。圖4-6該回路動作過程：按下手動換向閥的手

18、柄，氣動閥切換到右位，氣缸右行,氣動閥保持右位，直到氣缸活塞桿上的擋塊觸壓行程閥B時，氣動閥切換到左位，氣缸左行。在沒有斷開手動換向閥時，重復上述過程。說明：使用標尺元件，可以實現(xiàn)行程閥對氣缸行程的控制（實質用標尺上的位置 代替行程閥）。具體過程：將左側“元件庫”窗口中“標尺”元件符號，拖放 到右側新建文件窗口中氣缸附近（右上側），雙擊標尺符號，彈出標尺對話框， 輸入標簽符號和對應的位置數(shù)值，鼠標左鍵“確定”。見圖4-7;雙擊行程閥 A的機控部分，彈出元件關聯(lián)對話框，輸入標簽符號1ST,鼠標左鍵“確定”。同理設置行程閥Bo見圖4-8。標箋位置確定取消 幫助 |圖4-71ST 2ST圖4-8五、

19、實驗報告要求1 .完成相應的氣壓基本回路的搭接，對每一個氣壓基本回路的整個動作過 程中的主要動作進行截圖（使用鍵盤的Print Screen SysyRq鍵實現(xiàn)，即要對當前 窗口進行截圖，只需按下 Print Screen SysyRq鍵即可。）。 對雙手操作回路，對氣缸的活塞桿伸出動作（ 下行）進行截圖； 對快速排氣閥的應用回路，對氣缸的活塞桿 右行和左行（并實時顯示通 過快速排氣閥A 口的壓縮空氣流量數(shù)值和通過電磁閥排氣口的壓縮空氣流量數(shù) 值。實現(xiàn)方式：通過雙擊閥的接口，然后選中需要顯示的物理量即可） 進行截圖。 對過載保護回路，對氣缸的活塞桿 左行和右行進行截圖。 對行程閥控制的連續(xù)往復

20、動作回路，對氣缸活塞桿 右行開始、右行中、 右行到終端、換向和左行中，左行到終端 進行截圖。2 .為了學習好該門課程，談談你對使用仿真軟件FluidSIM進行氣壓回路仿 真實驗的感想、建議或意見、改進措施或方法等。實驗五 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)及其電氣控制電路仿真一、實驗目的利用德國Festo公司的FluidSIM軟件的電氣一液壓（氣壓）回路仿真功能， 對組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)及其電氣控制電路進行仿真，將“傳動”和“控制”結合起來，使靜止的液壓系統(tǒng)動起來。同時激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效果。二、實驗儀器計算機，F(xiàn)luidSIM軟件三、實驗原理在FluidSIM H軟件環(huán)境中，搭建組合機床

21、動力滑臺液壓系統(tǒng)及其電氣控制電路，然后仿真組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的整個動作過程（用繼電器控制電路實現(xiàn)液壓缸動作過程的自動控制）。四、實驗內容及步驟 鼠標左鍵單擊任務欄的“開始” 選中“程序”選中“festo Didactic”f 選中“FluidSIM H 3.6”并單擊鼠標左鍵 一進入液壓回路的仿真環(huán)境。如圖5-1所示J.M 文相圖5-1同實驗四。如圖5-2同實驗四。如圖5-2 相關說明：FluidSIM軟件中的物理量物理量單位物理量單位壓力（p）bar, MPa開口度（）a# (q)l/min電壓（U）V速度（v）m/s電流（I）A力（F）N管路顏色具有下列含義:電纜和液壓管路的顏色顏色

22、含義暗紅色液壓管路：壓力大于或等于最大壓力的 50%黃褐色液壓管路：壓力小于最大壓力的 50%淡紅色電 纜：有電流流動圖5-22.對組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)及其電氣控制電路進行仿真：如圖 5-3所示。該回路動作過程： 快進：按下啟動按鈕SB1,電磁鐵1YA通電，電磁換向閥4左位接入系 統(tǒng)，順序閥13因系統(tǒng)壓力低而處于關閉狀態(tài)，液壓源 1則輸出較大流量，這時 液壓缸5兩腔連通，實現(xiàn)差動快進； 第一次工作進給：當滑臺快進終了時，擋塊壓下行程閥 6,切斷快速運 動進油路，電磁鐵1YA繼續(xù)通電，閥3仍以左位接入系統(tǒng)。這時液壓油只能經(jīng)調速閥11和二位二通換向閥9進入液壓缸5左腔。由于工進時系統(tǒng)壓力升高，

23、 液壓源1便自動減小其輸出流量，順序閥13此時打開，單向閥12關閉，液壓缸 5右腔的回油最終經(jīng)背壓閥14流回油箱，這樣就使滑臺轉為第一次工作進給運 動。進油量的大小由調速閥11調節(jié)，運行速度放慢。第二次工作進給：第二次工作進給油路和第一次工作進給油路基木上是相同，所不同之處是當?shù)谝淮喂みM終了時，滑臺上擋塊壓下行程開關 3ST,發(fā)出電 信號使閥9電磁鐵3YA通電，使其油路關閉，這時液壓油須通過閥 11和10進 入液壓缸左腔?；赜吐泛偷谝淮喂ぷ鬟M給完全相同。因調速閥 10的通流面積比 調速閥11通流面積小，故第二次工作進給的進油量由調速閥 10來決定 死擋塊停留：滑臺完成第二次工作進給后，碰上死擋

24、塊即停止不動，這時 液壓缸5左腔的壓力升高，當壓力達到壓力繼電器 8的設定壓力時，繼電器 8 發(fā)出電信號給時間繼電器KT1,停留時間由時間繼電器設定。 快速退回：滑臺停留時間結束后，時間繼電器發(fā)出信號，使電磁鐵1YA、3YA斷電，2YA通電，這時閥3右位接入系統(tǒng)。因滑臺返回時負載小，系統(tǒng)壓 力低，液壓源1輸出流量又自動恢復到最大，使滑臺快速退回。 原位停止：滑臺快速退回到原位，擋塊壓下原位行程開關 1ST,發(fā)出信號 使電磁鐵2YA斷電，至此全部電磁鐵都斷電，閥 3處于中位，液壓缸兩腔油路 均被切斷，滑臺原位停止。若按鈕 SB1 一直閉合，系統(tǒng)將不斷循環(huán)，直至 SB1 斷開。LLI圖5-3說明:使用標尺元件，可以實現(xiàn)限位開關和行程閥對液壓缸行程的控制（實質用標尺上的位置代替限位開關或行程閥）。具體過程：關于行程閥的參考實驗 四； 限位開關控制液壓缸行程設置如下： 將左側“元件庫”窗口中“標尺” 元件符號，拖放到右側新建文件窗口中氣缸附近（右上側），雙擊標尺符號，彈出標尺對話框，輸入標簽符號和對應的位置數(shù)值，鼠標左鍵“確定”。見圖5-4; 在對應的電氣控制圖中，雙擊 限位開關對應的觸點符號，彈出常閉（或