液压与气压传动实验指导书

1液压传动实验指导书北京林业大学工学院2004年2液压传动实验指导书..........................................................................................................................................1基本回路部分......................................................................................................................................................31.减压回路.................................................................................................................................................32.顺序动作回路(压力控制、行程控制)..................................................................................................43.速度换接回路.........................................................................................................................................54.平衡回路.................................................................................................................................................55.节流调速回路性能实验.........................................................................................................................6液压元件性能部分.............................................................................................................................................116.溢流阀静、动态性能实验....................................................................................................................11综合性实验部分................................................................................................................................................153基本回路部分1.减压回路1.1实验目的（1）了解减压回路的组成和调压方法；（2）加深理解减压阀的工作原理及在系统中的作用。1.2实验油路学生自己设计、组装。要求：所用元件应该包括液压缸、换向阀、压力表、减压阀、单向阀、溢流阀、节流阀等。要点：减压阀进出油口要设压力表，液压缸回油口处要设节流阀，减压阀出口处要串联单向阀，防止油液倒流，和这两个阀并联一个单向阀。1.3实验内容和方法：（1）减压阀口全开（无减压）时，调节节流阀，观察减压阀进出口的压力变化关系；（2）调节减压阀，观察出口压力对进口压力的影响，此时，液压缸不动，处于伸出状态；（3）减压阀起减压作用时，调节溢流阀，观察减压阀进口压力变化对出口压力的影响。液压缸不动，处于伸出状态，此时减压阀的出口压力调定在20bar（2MPa），进口压力，进口压力在0~40bar内变化。1.4实验数据和结果分析实验项目次数减压阀进口压力（溢流阀压力）P1减压阀出口压力P2实验结果分析减压阀口全开（无减压）时，调节节流阀，观察减压阀进出124口的压力变化关系（缸运动）3调节减压阀，观察出口压力对进口压力的影响（缸不动，处于伸出状态）123减压阀起减压作用时，调节溢流阀，观察减压阀进口压力变化对出口压力的影响（缸不动，处于伸出状态）1P2调定压力P1234561.52.顺序动作回路(压力控制、行程控制)2.1实验目的了解压力控制和形成控制实现顺序动作的回路组成，特点及调整方法。2.2实验油路学生自己设计、组装。要求：所用元件应该包括两个液压缸或一个液压缸、一个马达、换向阀、压力表、顺序阀、二位二通阀、单向阀、溢流阀等。要点：顺序阀调定的压力要比溢流阀的压力低。2.3实验方法按设计的液压原理图组装，扳动换向阀手柄，观察顺序动作现象。4553.速度换接回路3.1实验目的了解速度换接回路的组成，特点，学会简单的控制电路的设计及布线。3.2实验油路、电路学生自己设计、组装。要求：根据所提供的液压油路设计控制电路。先组装好油路，然后再连接控制电路。3.3实验方法本实验所涉及的速度换接回路分为手控、电控两种。按设计的液压原理图组装，电控回路按动S1、S2按钮、手控回路搬动手柄，观察速度换接现象。4.平衡回路4.1实验目的了解平衡回路的组成，特点及调试方法。64.2实验油路学生自己设计、组装。要求：可用顺序阀或液控单向阀来实现平衡控制，顺序阀要并联一个单向阀，液压缸及其负载垂直放置。要点：在换向阀处于中位时，顺序阀调定的压力要能保证负载不下落。4.3实验方法按设计的液压原理图组装，扳动换向阀手柄，观察负载平衡实现过程。所提供的液压原理图中，点画线中的液控单向阀可以去掉，可根据需要增减。5.节流调速回路性能实验5.1实验目的节流调速回路是由定量泵、流量控制阀、溢流阀和执行元件等组成，它通过改变流量控制阀阀口的开度，即通流截面积来调节和控制流入或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。节流调速回路按照其流量控制问安放位置的不同，有进口节流调速、出口节流调速和旁路节流调速三种。流量控制阀采用节流阀或调速阀时，其调速性能各有自己的特点，同是节流阀，调速回路不同，它们的调速性能也有差别。通过本实验达到如下目的：1．通过对节流阀三种调速回路的实验，得出它们的调速回路特性曲线，并分析比较它们的调速性能。（速度-负载情注）2．通过对节流阀和调速阀进口节流调速回路的对比实验，分析比较它们的调速性能。（速度-负载特性）5.2实验内容和方法7一、采用节流阀的进口节流调速回路的调速性能二、采用节流阀的旁路节流调速回路的调速性能三、采用调速阀进口节流调速回路的调速性能。当节流阀的结构形式和液压缸的尺寸大小确定之后，液压缸活塞杆的工作速度与节流阀的通流截面积Ar，溢流阀的调定压力（泵的供油压力）及负载F有关。调速回路中液压缸活塞的工作速度和负载F之间的关系，称为回路的速度－负载特性。当每次按不同数值调定节流阀开度即通流截面积Ar或溢流阀调定压力（泵的供油压力）p12-2（p6）之后，改变负载F的大小，同时测出相应的工作缸活塞杆的速度及有关测点的压力值。以速度为纵座标，以负载F为横座标，可根据测算数据按不同调速回路作出各自的一组速度-负载特性曲线。实验测试方案：1．工作缸活塞杆的速度：用长刻度尺测量行程L，以微动行程开关发讯，电秒表记时，或直接用秒表测量时间t：tL(mm/s)2．负载F：采用液缸加载。本实验装置采用加载液压缸与工作液压缸的活塞杆处于同心位置直接对顶的加载方案。调节加载缸工作腔的压力值，即可使调速顺路获得不同的负载值。3．各处压力值：观测压力表。4．油温：观测温度计。85.3实验装置的液压系统原理图（见图5）（）内实验台元件编号D~D~压力表开关(pn）(pn+1）压力表118（8）1019（17）20（18）9（7）17（12）6（4）7（5）8（6）2313（11）11（9）压力传感器（13）15（16）16（15）14功率表（19）流量计（20）量杯p4-1(p1)p4-3(p2)p4-2(p3)p5-2(p4)p5-3(p5)p12-1(p6)p12-2(p8)p12-3(p7)95.4实验步骤（参考）一、采用节流阀的进口节流调速回路1．实验装置的调整。（l）加载系统的调速：节流阀10全闭，启动液压泵18（8），调节溢流阀11（9）的调压手柄，使系统处于低压5kgf／cm2，通过三位四通电磁阀17（12）切换，加载缸活塞往复3～5次，排除系统内空气，然后使活塞杆处于退回位置。（2）调速回路的调整：将调速阀6（4）、旁路节流阀9（7）和进油路节流阀7（5）全闭，回油路节流阀8（6）全开，启动液压泵1，调节溢流阀2，使系统处于低压5kgf/cm2，将电磁换向阀3左位通电，使P和A口连通，慢慢调节节流阀7（5）的开度，使工作缸活塞杆运动速度适中。反复切换电磁换向阀3，使工作缸活塞往复运动，检查系统工作是否正常。2．按拟定好的实验方案，调定液压泵1的供油压力p4-1（p1）和本回路流量控制阀（节流阀7（5））的开度（Ar），使工作缸活塞杆退回，加载缸活塞杆向前伸出，两者顶靠在一起。3．逐次用溢流阀11（9）调节加载缸的工作压力p12-3（p7），分次测出工作缸19（17）的活塞运动速度。负载应加到工作缸活塞不运动为止。4．调节p4-1（p1）和Ar重复2，至实验方案结束（记录在表7—1中）。5．重复3，至实验方案结束（记录在表7—1中）。二、采用节流阀的旁路节流调速回路1．实验装置的调整。（1）加载系统的调整：同上述一。（2）调速回路的调整：将电磁换向阀3处于中位，节流阀8（6）至全开，慢慢调节旁路节流阀9（7）的开度（Ar）使工作缸活塞的运动速度适中。其它做法同上述一。2、3、4、5和6各步骤同上述一。记录在表7-2和表5-3中。注意事项；为使本项实验结果与上述一的实验结果便于比较，调节的各个参数应与上述一的调节参数对应一致。四、采用调速阀的进口节流调速回路1．实验装置的调整。2、3、4、5和6各步骤，同上述一。记录在表7—4和表7—5中。注意事项：为使本项实验结果与上述一的实验结果便于比较，调节的各个参数应与上述一的调节参数对应一致。5.5实验报告根据整理好的实验数据和调速回路特性曲线：1．分析采用节流阀的三种节流调速回路的性能。2．分析比较节流间和调速阀进口节流调速回路的性能。5.6思考题1.本实验装置为单活塞杆液压缸，如果为获得同样工作速度，进、回口节流调速回路中节流阀开度谁大谁小？为什么？元件型号、规格相同时谁者可获得更低的稳定速度？如果克服同样的负载，进、回口节流调速回路中液压缸工作腔的压力有何不同？2.本实验装置的工作缸，如果（l）在空载时，（2）工进结束活塞杆碰上死挡铁时，进、回口节流调速回路中液压缸的压力变化情况如何？3.进、回和旁油路节流阀调速回路，当节流阀的开度变化时，它们各自的速度-负载特性如何？4．串联在系统中的节流阀实现调速是有条件的，即必须在系统中保证溢流阀始终处于开10启状态。这一结论对本实验有何指导意义？5．进油路采用调速阀节流调速时，为什么速度-负载特性变硬？而在最后速度却下降得很快？指出实验条件下，调速阀所适应的负载范围。（可与节流阀调速时的速度-负载特性曲线比较）。6．各种调速回路，液压缸最大承载能力各决定于什么参数？为什么说采用节流阀旁路调速回路时，调速范围小？7．分析并观察各处调速回路的液压泵出口压力的变化规律，指出哪种调速情况下功率较大？哪种较经济？8．采用调速阀