液壓與氣壓傳動實驗指導書20160914

1、液壓與氣壓傳動實驗指導書實驗一 伯努利方程一、 實驗目的1 理解液體的靜壓原理2 驗證伯努利方程3驗證液體在流動狀態(tài)下壓力損失與速度的關系二、 實驗儀器伯努利方程實驗裝置三、 實驗原理伯努利方程是流體動力學中一個重要的基本規(guī)律，是能量守恒定律在流體力學中的具體應用。主要反映液體在恒定流動時壓力能、位能和動能三者之間的關系，即在任一截面上這三種能量形式之間可以互相轉換，但三者之和為一定值，即能量守恒。理想液體的伯努利方程為： 實際液體的伯努利方程為：當液體處于靜止狀態(tài)時，液體內任一點處的壓力為：這是液體靜力學基本方程式。四、 實驗裝置伯努利實驗儀主要由實驗導管、穩(wěn)壓溢流槽和四對測壓管所組成。實驗

2、導管為一水平裝置的變徑圓管，沿程分四處設置測壓管。每處測壓管由一對并列的測壓管組成，分別測量該截面處的靜壓頭（壓力能）和沖壓頭（壓力能、位能和動能三者之和）。液體由穩(wěn)壓槽流入實驗導管，途經(jīng)A點、B點、C點、D點直徑分別為15mm、34mm、15mm、15mm的管子，最后排出設備。液體流量由出口調節(jié)閥調節(jié)。流量由流量計讀出。五、 實驗步驟實驗前，先緩慢開啟進水閥，將水充滿穩(wěn)壓溢流水槽，并保持有適量溢流水流出，使槽內液面平穩(wěn)不變。最后，設法排盡設備內的空氣泡，否則會干擾實驗現(xiàn)象和測量的準確性。1.關閉實驗導管出口調節(jié)閥，觀察和測量液體處于靜止狀態(tài)下各測試點（A、B、C和D四點）的壓力，驗證液體的靜

3、壓原理。并設定此處的水位高度為基準面。2.開啟實驗導管出口調節(jié)閥，保持穩(wěn)壓溢流水槽有適量溢流水流出，觀察比較液體在流動情況下的各測試點的壓頭變化。3.緩慢調節(jié)實驗導管的出口調節(jié)閥，測量液體在不同流量下的各測試點的靜壓頭、動壓頭和損失壓頭，并記錄下各項數(shù)據(jù)。4.實驗結束后，應先關閉進水的總閥門，然后再開大出口調節(jié)閥，排盡穩(wěn)壓溢流水槽內的水。六、 實驗數(shù)據(jù)液體種類：水 溫度： 20 導管內徑：dA= 15 mm dB= 34 mm dC= 15 mm dD=15 mm實驗系統(tǒng)的總壓力：H=D點的勢能位置H0=-16cmA、B、C三點的勢能位置H0=0測點編號速度V(mm/s)沖壓頭H1(mm)靜壓

4、頭H2(mm)動壓頭H3 =H1H2 (mm)壓損Hw =H H1(mm)q1=(L/h)ABCDq2=(L/h)ABCDq3=(L/h)ABCDq4=(L/h)ABCDq5=(L/h)ABCD七、整理實驗數(shù)據(jù)，分析并回答問題1 用伯努利方程解釋測點壓頭變化原因。2 用數(shù)據(jù)和圖像分析壓損速度平方的關系。實驗二 齒輪泵的性能測試一、實驗目的了解齒輪泵的主要性能，并學會小功率液壓泵的測試方法。二、實驗裝置YZ-1型液壓傳動綜合教學實驗裝置。三、實驗內容及方案液壓泵的主要性能包括：能否達到額定壓力、額定流量，容積效率，總效率，壓力脈動值，噪聲，壽命，溫升，振動等項。前三項是最重要的性能，泵的測試主要

5、是檢查這幾項。1齒輪泵的流量壓力特性測定齒輪泵在不同工作壓力下的實際流量，得出流量壓力特性曲線。齒輪泵因內泄漏將造成流量的損失。油液粘度愈低，壓力愈高，其漏損就愈大。本實驗中，壓力由壓力表讀出，流量由數(shù)顯流量表讀出。1）空載流量：在實際生產中，泵的理論流量并不是按泵設計時的幾何參數(shù)計算，通常在額定轉速下以空載（零壓）時的流量代替。本實驗中應在節(jié)流閥的通流面積為最大的情況下測出泵的空載流量。2）額定流量：指泵在額定壓力和額定轉速的工作情況下，測出的流量。本裝置中由節(jié)流閥進行加載。3）實際流量：指泵在工作時的輸出流量。本裝置中由節(jié)流閥確定不同的工作壓力，讀出相應壓力下的流量。2.齒輪泵的容積效率理

6、論流量實際流量3.齒輪泵的總效率齒輪泵由原動機輸入機械能而將液壓能輸出，送給液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機構。由于泵內有摩擦損失、容積損失和液壓損失（此項損失較小，通常忽略），所以泵的輸出功率必定小于輸入功率。泵的輸出功率泵的輸入功率1）測量點位置壓力測量點：設置在距被測試泵入口、出口的（24）d(d為管道通徑)處。穩(wěn)壓試驗時，允許將測量點的位置移至距被試泵更遠處，但必須考慮管路的壓力損失。溫度測試點：設置在油箱的一側，直接浸泡在液壓油中。2）實驗用液壓油粘度：40時的運動粘度為4274m m2/s（特殊要求另行規(guī)定）。清潔度等級：固體顆粒污染等級代號不得高于19/16.四、實驗步驟1依照原理圖的要求，選擇

7、所需的液壓元件，同時檢驗性能是否完好。2將檢驗好的液壓元件安裝在插板件的適當位置，通過快速接頭和軟管按回路的要求連接。3待確認安裝和連接無誤，將節(jié)流閥完全關閉，啟動齒輪泵，調節(jié)溢流閥使系統(tǒng)壓力P上升至額定壓力。并用鎖緊螺母將溢流閥鎖住。4完全打開節(jié)流閥使被試泵的壓力為零（或接近為零），測出空載流量，再逐漸關小節(jié)流閥，作為泵不同負載，同時記錄相對應的各表的讀數(shù)。5依照回路中各表不同壓力的讀數(shù)，繪制曲線圖。6實驗完備后，放松溢流閥，將泵關閉，待回路中壓力為零時，拆卸元件，清理好元件并放入規(guī)定抽匣內。五、實驗數(shù)據(jù)泵的額定壓力=額定流量=空載流量=測試內容序號12345678壓力（Mp）流量（L/mi

8、n）輸出功率（KW）輸入功率（KW）容積效率（%）總效率（%）六、整理實驗數(shù)據(jù)并回答問題1畫出泵的理論流量、實際流量、容積效率、總效率與工作壓力的關系曲線。實驗三 液壓元件的拆裝液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，通過元件的拆裝實驗，不但可以搞清楚結構圖上難以表達的復雜結構和油路，還可以感性地認識各個元件的外形尺寸及有關零件的安裝部位，并且對一些重要零件的材料，工藝及配合要求獲得初步的了解，以便在將來的工作實際中能正確選用元件，設計出較合理、較理想的液壓系統(tǒng)。一、實驗儀器各類液壓泵、方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥二、實驗用工具內六角扳手、固定扳手、螺絲刀、尖嘴鉗等（一）液壓泵的拆裝1實驗目的

9、了解齒輪泵、葉片泵、軸向柱塞泵的外部構型和內部結構，弄清其工作原理及結構特點。2實驗步驟1）先觀察各泵的外部結構，分清吸、壓油口，然后拆下外部螺釘。2）按順序拆下外端蓋，觀察內部結構，弄清密封腔的組成及個數(shù)，吸油腔和壓油腔容積變化，以及油流途徑。3）分析泵的結構特點，即解決泄漏、困油、液壓沖擊、噪音等問題在結構上采取的措施。4）按相反順序裝復。3思考題1）組成齒輪泵的密封工作空間有幾個？它們是由哪幾個零件表面組成的？2）外嚙合齒輪泵有幾個可能產生泄漏的部位？3）齒輪泵的困油是如何產生的？困油現(xiàn)象會產生什么樣的后果？如何消除或減?。?）葉片泵密封工作腔是由哪幾個零件的表面組成？密封工作腔有幾個？

10、5）葉片泵有幾個配流盤，作用分別是什么？配流盤除開有通油口外，還開有與壓油腔相通的環(huán)形槽，試分析環(huán)形槽的作用。6）組成軸向柱塞泵的密封工作腔有幾個？它們是由哪幾個零件表面組成的？7）簡述配流盤、缸體、中心定位彈簧、回程盤、滑履的作用。（二）方向控制閥的拆裝在液壓系統(tǒng)中，方向閥在數(shù)量上占有相當大的比重，品種和規(guī)格在閥類里是較多的。它的工作原理比較簡單，是利用閥芯和閥體間相對位置的改變來實現(xiàn)油路的接通或斷開，以滿足對油路提出的各種要求。1實驗目的了解單向閥、二位四通手動閥、三位四通手動閥、行程閥、電磁換向閥、液動換向閥、轉閥的結構和功用，分析其操縱方式、連通方式、回油方式、定位和回位方式及其他特點

11、。2實驗步驟1）先觀察各閥的外部結構，弄清每個油口的作用，然后拆下外部螺釘。2）拆下定位和操縱用的零件，分析各個零件的作用。3）拔下閥芯，觀察閥芯的結構，分析閥芯外部臺肩的個數(shù)及上面開的數(shù)量不同的環(huán)形槽的作用。4）觀察閥體結構，分析閥芯外部油口的個數(shù)，內部沉割槽的個數(shù)和外部油口相對應的連通，特別是“L”油口的作用。5）把閥體和閥芯相配合，分析閥芯在不同位置時的油路通道。6）按相反順序裝復。3思考題1）畫出各閥的職能符號。2）分析二位四通手動閥、液動換向閥、轉閥在結構上的異同。3）分析行程閥、電磁換向閥“L”油口的結構。（三）壓力控制閥的拆裝壓力控制閥都是利用油液壓力對閥芯產生推力，此推力與彈簧

12、力平衡，使閥芯位于不同的位置上，從而控制閥口開度，實現(xiàn)壓力控制。1實驗目的了解先導式溢流閥、減壓閥的工作原理、結構和功用。2實驗步驟1）拆下先導閥體上的四個螺釘，分開主閥和先導閥。2）擰下主閥底部的螺母，取出彈簧和閥芯。3）觀察主閥體，分析溢流閥、減壓閥P1、P2油口的位置和泄漏口的結構。4）觀察溢流閥、減壓閥主閥芯結構，分析上下阻尼孔直徑的大小，徑向孔，閥芯上的三角小槽的作用。5）松開先導閥上的緊定螺釘，卸下調壓螺母和鎖緊螺母。6）取下錐閥及彈簧，分析該彈簧與主閥彈簧的區(qū)別。7）結合課本上的剖面圖，弄懂先導閥的結構。8）結合課本和實物，分析溢流閥、減壓閥的工作原理。9）按相反順序裝復。3思考

13、題1）請解釋“先導式”的含義。2）分析主閥芯彈簧和先導閥彈簧的作用，他們能互換嗎？3）減壓閥的泄漏口為何單設？4）分析減壓閥與先導式溢流閥的異同。（四）流量控制閥的拆裝流量控制閥是通過改變節(jié)流口通流面積的大小或通流通道的長短來改變局部阻力的大小，從而實現(xiàn)對流量的控制。1實驗目的了解節(jié)流閥和調速閥的工作原理，結構及功用，弄清其調節(jié)方式，節(jié)流口形式及主要優(yōu)缺點。2實驗步驟1）先觀察各閥的外部結構，弄清每個油口的作用，然后拆下外部螺釘。2）取出閥芯，觀察節(jié)流口的形狀，分析其優(yōu)缺點。3）分析彈簧的作用及調節(jié)方式。4）分析調速閥的定差減壓閥的閥芯的結構和作用。5）按相反順序裝復。3思考題1）節(jié)流閥采用何

14、種形式的節(jié)流口？這種節(jié)流口形式有何優(yōu)缺點？2）調速閥是由哪兩種閥組成的？3）為什么調速閥比節(jié)流閥的調速性能好？實驗四 液壓（氣動）基本回路（1）液壓基本回路掌握一定數(shù)量液壓基本回路是本課程的基本要求之一。任何液壓系統(tǒng)不外是由一些基本回路組成的，熟悉并掌握其組成、工作原理和性能，對于今后分析和設計液壓系統(tǒng)會有很大的幫助。一、實驗目的 1熟悉常用液壓元件的結構、性能及用途。 2學習正確組接液壓系統(tǒng)基本回路。3正確分析各種基本回路的工作原理、特點和使用場合。 二、實驗裝置YZ-1型液壓傳動綜合教學實驗裝置、YY-18型透明液壓傳動演示系統(tǒng)三、實驗內容及方案常用基本回路 1方向控制回路（1）用手動換向

15、閥的換向回路。（2）用“0”型機能換向閥的閉鎖回路。（3）用液控單向閥的閉鎖回路。 2壓力控制回路 （1）壓力調定回路 （2）二級壓力控制回路 （3）用減壓閥的減壓回路 （4）用換向閥的卸載回路 3速度控制回路 （1）調速回路 1）進油節(jié)流調速回路 2）回油節(jié)流調速回路 (2)速度換接回路 1）流量閥短接的速度換接回路。 2）二次進給回路。 4順序動作回路 （1）用壓力控制的順序動作回路 1）用順序閥的順序動作回路 2）用壓力繼電器的順序動作回路 （2）用行程控制的順序動作回路 1）用行程開關的順序動作回路 2）用行程換向閥的順序動作回路 四、實驗步驟 1.從方向控制回路、壓力控制回路、速度控

16、制回路和順序動作回路中各選擇23種回路，分折其工作原理，繪出所要組接回路的液壓系統(tǒng)圖。 2.按照實驗回路圖的要求，取出所要用的液壓元件，檢查型號是否正確。 3.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。通過塊換接頭和液壓軟管按回路要求連接 4.調試回路，觀察并分析此組接回路的工作過程及原理。 說明：除對上述四大基本功能常用液壓控制回路進行搭接實驗外，學生還可自行設計、組合并搭接回路。 五、思考題 1繪出所組接的四種液壓基本回路的液壓系統(tǒng)原理圖，并分析其工作原理。（2） 氣動基本回路一、實驗目的：1熟悉常用氣壓元件的結構、性能及用途。 2學習正確組接氣壓系統(tǒng)基本回路。3正確分析各種基

17、本回路的工作原理、特點和使用場合。 二、實驗裝置氣壓傳動綜合教學實驗裝置。三、實驗內容：1了解分水濾氣器，減壓閥和油霧器統(tǒng)稱氣源處理三聯(lián)件的結構和工作原理。2了解液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)的共性及不同。3參考實驗四自行設計一基本氣動回路。四、實驗步驟 1繪出所要組接回路的氣壓系統(tǒng)圖。 2按照實驗回路圖的要求，取出所要用的氣壓元件，檢查型號是否正確。 3將檢查完畢性能完好的氣壓元件安裝在實驗臺面板合理位置。通過塊換接頭和氣壓軟管按回路要求連接。 4調試回路，觀察并分析此搭接回路的工作過程及原理。 五、思考題 1繪出所設計的氣壓基本回路的原理圖，并分析其工作原理。實驗五 典型液壓回路一、實驗目的：1掌握完整的液壓傳動系統(tǒng)原理圖設計。2掌握回路的組成、搭接、工作原理。二、實驗裝置YZ-1型液壓傳動綜合教學實驗裝置。三、實驗內容1設計一液壓系統(tǒng)能滿足液壓缸實現(xiàn)快進第一