流体传动与控制试验参考指导书.doc

液压传动实验指引书刘玲腾 刘继忠 编南昌大学机电工程学院实验注意事项一、液压实验是学习液压传动课程一种重要构成环节，它可以协助学生加深理解液压传动中基本概念，巩固加深课堂教学内容；掌握普通液压元件和回路实验办法及操作技能；增强实际动手能力，培养学生分析问题和解决问题能力。因而学生对每次实验必要认真对待。二、在每次实验前，要认真复习课程关于内容并预习实验指引书。三、实验前，应在实验台旁熟悉实验设备和仪器、操纵、测量等办法。在教师指引下，按实验指引书中内容、环节进行。四、在实验室内必要遵守实验室关于规章制度。五、实验完毕，应整顿好场地和仪器、工具，切断电源，认真填写实验报告，按期交指引教师批阅。六、实验成绩作为本课考核成绩一部份。目 录一、液压泵拆装1二、液压阀拆装7三、节流调速回路性能实验10四、液压传动系统回路组装实验13实验一 液压泵拆装一、实验目液压元件是液压系统重要构成某些，通过对液压泵拆装可加深对泵构造及工作原理理解。并能对液压泵加工及装配工艺有一种初步结识。二、实验用工具及材料内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其他液压元件三、实验内容及环节拆解各类液压元件，观测及理解各零件在液压泵中作用，理解各种液压泵工作原理，按一定环节装配各类液压泵。1.轴向柱塞泵型号：cy141型轴向柱塞泵（手动变量）构造见图11图1-1（1）实验原理当油泵输入轴9通过电机带动旋转时，缸体5随之旋转，由于装在缸体中柱塞10球头某些上滑靴13被回程盘压向斜盘，因而柱塞10将随着斜盘斜面在缸体5中作往复运动。从而实现油泵吸油和排油。油泵配油是由配油盘6实现。变化斜盘倾斜角度就可以变化油泵流量输出。（2）实验报告规定A.依照实物，画出柱塞泵工作原理简图。B.简要阐明轴向柱塞泵构造构成。（3）思考题a.cy14-1型轴向柱塞泵用是何种配流方式？b.轴向柱塞泵变量形式有几种？c.所谓“闭死容积”和“困油现象”指是什么？如何消除。2.齿轮泵型号：CB-B型齿轮泵构造图见图12图1-2（1）工作原理在吸油腔，轮齿在啮合点互相从对方齿谷中退出，密封工作空间有效容积不断增大，完毕吸油过程。在排油腔，轮齿在啮合点互相进入对方齿谷中，密封工作空间有效容积不断减小，实现排油过程。（2）实验报告规定a.依照实物，画出齿轮泵工作原理简图。b.简要阐明齿轮泵构造构成。(3)思考题a.卸荷槽作用是什么？b.齿轮泵密封工作区是指哪一某些？3.双作用叶片泵型号：YB-6型叶片泵构造图见图1-3图1-3（1）工作原理当轴3带动转子4转动时，装于转子叶片槽中叶片在离心力和叶片底部压力油作用下伸出，叶片顶部紧贴与顶子表面，沿着定子曲线滑动。叶片往定子长轴方向运动时叶片伸出，使得由定子5内表面、配流盘2、7、转子和叶片所形成密闭容腔不断扩大，通过配流盘上配流窗口实现吸油。往短轴方向运动时叶片缩进，密闭容腔不断缩小，通过配流盘上配流窗口实现排油。转子旋转一周，叶片伸出和缩进两次。（2）实验报告规定a.依照实物画出双作用叶片泵工作原理简图。b.简要阐明叶片泵构造构成。（3）思考题a.论述单作用叶片泵和双作用叶片泵重要区别。b.双作用叶片泵定子内表面是由哪几段曲线构成？c.变量叶片泵有几种形式？实验二 液压阀拆装一、实验目液压元件是液压系统重要构成某些，通过对液压阀拆装可加深对阀构造及工作原理理解。并能对液压阀加工及装配工艺有一种初步结识。二、实验用工具及材料内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其他液压元件三、实验内容及环节拆解各类液压元件，观测及理解各零件在液压阀中作用，理解各种液压阀工作原理，按一定环节装配各类液压阀。1.溢流阀型号：Y型溢流阀（板式）构造图见图14图1-4（1）工作原理 溢流阀进口压力油除经轴向孔a进入主阀芯下端A 腔外，还经轴向小孔b进入主阀芯上腔B，并经锥阀座上小孔d作用在先导阀锥阀体8上。当作用在先导阀锥阀体上液压力不大于弹簧预紧力和锥阀体自重时，锥阀在弹簧力作用下关闭。因阀体内部无油液流动，主阀芯上下两腔液压力相等，主阀芯再主阀弹簧作用下处在关闭状态（主阀芯处在最下端），溢流阀不溢流。（2）实验报告规定a. 补全溢流阀溢流时工作原理。b. 写出YF型及P型溢流阀与Y型溢流阀区别。（3）思考题a.先导阀和主阀分别是由那几种重要零件构成？b.遥控口作用是什么？原程调压和卸荷是如何来实现？c.溢流阀静特性涉及那几种某些？2.减压阀型号：J型减压阀构造图见图1-5(1)工作原理进口压力经减压缝隙减压后，压力变为经主阀芯轴向小孔a和b进入主阀芯底部和上端（弹簧侧）。再通过阀盖上孔和先导阀阀座上小孔C作用在先导阀锥阀体上。当出口压力低于调定压力时，先导阀在调压弹簧作用下关闭阀口，主阀芯上下腔油压均等于出口压力，主阀芯在弹簧力作用下处在最下端位置，滑阀中间凸肩与阀体之间构成减压阀阀口全开不起减压作用。图1-5（2）实验报告规定a.补全减压阀起减压作用时工作原理。b.Y型减压阀和Y 型溢流阀构造上相似点与不同点是什么？(1)思考题a.静止状态时减压阀与溢流阀主阀芯分别处在什么状态？b.泄漏油口如果发生堵塞现象，减压阀能否减压工作？为什么？泄油口为什么要直接单独接回油箱？3.换向阀型号：34E25D电磁阀构造图见图16(1)工作原理运用阀芯和阀体间相对位置变化来实现油路接通或断开，以满足液压回路各种规定。电磁换向阀两端电磁铁通过推杆来控制阀芯在阀体中位置。图1-6 (2)实验报告规定a. 依照实物说出该阀有几种工作位置？b. 说出液动换向阀、电液动换向阀构造及工作原理。(3）思考题a. 阐明实物中34D10B电磁换向阀中位机能。b. 左右电磁铁都不得电时，阀芯靠什么对中？c. 电磁换向阀泄油口作用是什么？4.单向阀型号：I25型构造图见图17图1-7(4)工作原理压力油从口流入，克服作用于阀芯2上弹簧力启动由口流出。反向在压力油及弹簧力作用下，阀芯关闭出油口。 (5)实验报告规定依照实物，画出单向阀构造简图。(6)思考题液控单向阀与普通单向阀有何区别？5.节流阀型号：L-10B型节流阀构造图见图1-8图1-8（1）工作原理转动手柄3，通过推杆2使筏芯1作轴向移动，从而调节调节流阀通流截面积，使流经节流阀流量发生变化。（2）验报告规定依照实物，论述节流阀构造构成及工作原理（3）思考题调速阀与节流阀重要区别是什么？实验三 节流调速回路性能实验一、实验目1.理解节流调速回路构成，掌握其回路特点。2.通过对节流阀三种调速回路性能实验，分析它们速度负载特性，比较三种节流调速办法性能。3.通过对节流阀和调速阀进口节流调速回路对比实验，分析比较它们调速性能。二、实验原理 原理图见图2-11.通过对节流阀调节，使系统执行机构速度发生变化。2.通过变化负载，可观测到负载变化对执行机构速度影响。三、实验仪器QCSOO3B教学实验台四、实验内容1.采用节流阀进口节流调速回路调速性能。2.采用节流阀出口节流调速回路调速性能。3.采用调速阀进口节流调速回路调速性能。五、实验环节(参照实验系统原理图,图21)1.调速回路调节进口节流调速回路：将调速阀4、节流阀5、节流阀7关闭,回油路节流阀6全开，松开溢流阀2，启动液压泵1，调节溢流阀，使系统压力为4-5M (),将电磁换向阀3P,A口连通，漫漫调节节流阀7开度，使工作缸活塞杆运动速度适中。重复切换电磁换向阀3，使工作缸活塞往复运动，检查系统工作与否正常。退回工作缸活塞。2.加载系统调节节流阀10全闭，启动油泵8，调节溢流阀9使系统压力为0.5,通过三位四通电磁换向阀12切换，使加载油缸活塞往复运动35次，排除系统中空气，然后使活塞杆处在退回位置。3.节流调速实验数据采集（1）伸出加载缸活塞杆，顶到工作缸活塞杆头上，通过电磁换向阀3使工作缸活塞杆克复加载缸活塞杆推力伸出。测得工作缸活塞杆运动速度。退回工作缸活塞杆。（2）通过溢流阀9调节加载缸工作压力（每次增长0.5m），重复环节环节（1）逐次记载工作缸活塞杆运动速度，直至工作缸活塞杆推不动所加负载为止。节流阀出口节流调速和调速阀进油节流调速实验环节与节流阀进油节流调速实验环节相似。六、实验报告1.依照实验数椐，画出三种调速回路速度负载特性曲线2.分析比较节流阀进油节流调速回路、节流阀出口节流调速回路和调速阀进油节流调速回路性能。七、思考题1.那种调速回路性能较好？2.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不久？指出实验条件下，调速阀所适应负载范畴（可与节流阀调速时速度负载特性曲线比较）。图2-1实验三实验记录1.实验内容 采用节流阀进口节流调速回路性能 2.实验条件 油温： C液压缸无杆腔有效面积=12.56 调定参数序 号测 算 内 容备 注（MP）MPMPMPFkgfLmmtsvmm/sNkw-工作缸压力MPl工作缸行程t经行程所须时间-工作缸有效工率=（KW）12345672.实验内容：采用节流阀出口节流调速回路性能实验条件：油温：；液压缸无杆腔有效面积 =12.56调定参数序 号测 算 内 容备 注（MP）MPMPMPFkgfLmmtsvmm/sNkw-工作缸压力MPl工作缸行程t经行程所须时间-工作缸有效工率=（KW）12345673.实验内容：采用调速阀进口节流调速回路性能 实验条件：油温： ；液压缸无杆腔有效面积 =12.56调定参数序 号测 算 内 容备 注（MP）MPMPMPFkgfLmmtsvmm/sNkw-工作缸压力MPl工作缸行程t经行程所须时间-工作缸有效工率=（KW）1234567实验四 液压传动系统回路组装实验（分组动手设计，选作其一，可以不必和实验指引书相似，也可组合）一、实验仪器QCS014可拆式多回路液压系统教学实验台二、实验报告1.论述所组装液压回路工作原理2.分析该回路特性 三、实验基本回路 调速回路 增速回路 速度换接回路 调压回路 保压，泵卸荷回路 减压回路 平衡回路 多缸顺序控制回路 同步回路四、实验目1通过自己设计，明白所设计液压回路基本原理；2通过亲自装拆，理解所设计液压回路构成、性能；3通过实验，理解所设计液压回路功能及各部件在液压回路当中所起作用。五、实验报告1阐明所设计液压回路功能及基本原理；2阐明所设计液压回路重要液压元件在液压回路中所起作用。六、思考题思考自己所设计基本回路如何与其她回路，构成复合回路？ 调速回路1.实验目速度调节回路时液压传动系统重要构成某些，依托它来控制工作机运动速度，例如在机床中咱们经常需要调节工作台（或刀架）移动速度，以适应加工工艺规定。液压传动长处之一就是可以很以便地实现无级调速。液压传动系统速度地调节，普通有三种，即节流调速，容积调速，节流容积调速。2.实验内容(1)通过亲自装拆，理解进口节流调速回路构成及性能，绘制速度负载特性曲线并与其他节流调速回路进行比较。(2)通过该回路实验，加深理解 Q=C A 关系，式中、m分别由什么决定，如何保证Q=const。(3)运用既有液压元件拟定其他方案，进行比较。3.实验原理单向调速阀或单项节流阀进油路调速回路原理见图4.实验环节(1)按照实验回路图规定，取出说要用液压元件，检查型号与否对的。(2)将检查完毕性能完好液压元件安装在实验台面板合理位置。通过块换接头和液压软管按回路规定连接。(3)据矩阵板和侧面板示例，进行电气线路连接，并把选取开关拨至所规定位置 。(4)装完毕，定出两只行程开关之间距离，放松溢流阀()()，启动YBX16，YB4泵，调节溢流()阀压力为40kg/c，溢流阀()压力为5kg/c，调节单向调速阀或单向节流阀开口。(5)按动“复位”按钮复零，随之按动“启动”按钮，即可实现动作，在运营中读出单向调速阀或单向节流阀进出口压力，记录计时器显示时间。(6)依照回路登记表，调节溢流阀()压力（即调节负载压力），记录相应时间和压力，填入表中，绘制VF曲线。5. 思考题(1)该油路与否可使用不带单向阀调速阀（节流阀），在出口或旁路调速回路中与否可行，为什么？向调速阀进口调速为什么能保证工作缸速度基本不变？(2)实验可知，当负载压力升到接近与系统压力时，为什么缸速度开始变慢？(3)出三种节流阀节流调速方案性能表（调速办法，V-F特性，承载能力，调速范畴，功率消耗等）(4)单向调速阀进口调速为什么能保证工作缸运动速度基本不变？调速回路调速回路 增 速 回 路1 实验目有些机构中需要二种运动速度，迅速时负载小，规定流量大，压力低;慢速时负载大，规定流量小，压力高。因而，在单泵供油系统中，如不采用差动回路，则慢速运动时，势必有大量流量从溢流阀回油箱，导致很大功率损耗，并使油温升高。因而，采用增速回路时要满足迅速运动规定，又要使系统在合理功率损耗下工作。2 实验内容1.通过亲自装拆，理解增速回路（差动回路）构成和性能。2.运用既有液压元件，拟定其他方案，进行比较。3 实验原理差动回路原理见图。4 实验环节参阅本指引书中示例。5 思考题1.在差动迅速回路中，两腔与否因同步进油而导致“顶牛”现象？2.差动连接与非差动连接，输出压力哪一种大，为什么？3.慢进时为什么液压缸左腔压力比快进时大，依照回路进行分析。4.如该回路中液压缸，改为双出杆液压缸，在回路不变状况下，与否能实现增速，为什么？5.该回路中，如把二位三通阀两个出口对换，与否能实现上述工况，也许会浮现什么问题（由实验现象进行分析）？6.该回路如规定记录工进时间，工况表如何编排？增速回路 速度换接回路1 实验目机床工作部件在现实自动工作循环过程中，往往需要不同速度（快进第一工进第二工进快退卸荷），图自动刀架先带刀具迅速接近工件，后以工进速度（有时慢速有二档速度）对工件进行加工，加工完迅速退回原处，在泵不断转状况下，规定泵处与卸荷状态。这种工作循环，是机床中最重要基本循环。因而在液压系统中，需用速度换接回路来实现这些规定。2 实验内容1.通过亲自装拆，理解速度换接回路构成和性能。2.运用既有液压元件，拟定其她方案进行比较。3 实验原理 速度换接回路原理见图。4 实验环节环节13与实验()中第一环节13相似。a)安装完毕，放松溢流阀，启动YXB16泵，调节溢流阀压力为30kg，分别调节单向调速阀开口（QI()开口不不大于QI()开口）。b)按动“复位”按钮复零，随之按动”启动”按钮，即可实现动作。5 思考题1.在该回路中，为什么选用带有单向阀调速阀，如用不带单向阀调速阀，该回路与否能工作，为什么？2.如使用单向节流阀和调速阀串联，在实际工况中与使用二只QI串联，那一种方案好，为什么？1.QI ()开口与否可以不大于QI()开口，为什么？2.该回路如规定记录工进或工进时间，如何编排工况表，矩阵板与侧面板与否与该回路在不计时上排列相似？速度换接回路速度换接回路 调压回路1 实验目采用液压传动装置，液压系统必要提供与负载相适应油压，这样可以节约动力损耗，减少油液发热，增长运动时平稳性，因而必要采用调压回路。调压回路是由定量泵，压力调制阀，方向控制阀和测压元件等构成，通过压力控制阀调节或限制系统或其局部压力，使之保持恒定，或限制其最高峰值。2 实验内容1.通过亲自装拆，理解调压回路构成和性能。2.通过三个不同调定压力溢流阀，加深对Y1遥控口作用。3.运用既有液压元件，拟定其他调压回路。3 实验原理 调压回路原理见图4 实验环节环节13与实验()中第一环节13相似。1.放松溢流阀（）（）（），启动YB4泵，调节Y1（）压力为40kgf/c2.用顺序手动开关2使电磁阀1ZT出于通电状态，调节Y1（），压力为30kgf/c，调节完毕开关拨至断状态。3.拨动顺序手动开关3，使电磁阀2ZT出于通电状态，调节Y3压力为20kgf/c，调节完毕开关拨至断状态。4.调节完毕，回路就能达到三种不同压力，重复上述循环，观测各压力表数值。5 思考题1.多Y1调压回路中，如果三位四通换向阀中位改为“M”型，则泵启动后回路压力为多大？与否能实现本来三种压力值。2.该回路中，如Y1（）（）调节压力都不不大于Y1（）压力值，将会浮现什么问题？3.该回路中，如不采用遥控式溢流阀，三只Y1并联于回路中，状况如何？调压回路 保压、泵卸荷回路1实验目有些装置规定工作过程中保压，即液压缸在工作循环某一阶段，需保持规定压力值，例如在加快装置液压系统中，当工作加快后，活塞就不动，如果液压泵还处在高压状态工作，则所有压力油通过Y1流会油箱，时状态发热，减少液压泵使用寿命和效率。因而功率较大，工作部件“停歇”时间长液压系统，普通采用保压、泵卸荷回路，以节约功率消耗。所谓液压泵卸荷指是泵以很小功率运转（NPQ0）。2实验内容1.通过亲自拆装，理解其工作性能。2.运用既有元件，拟定其他方案，进行比较。3 实验原理保压、泵卸荷回路原理见图。4实验环节环节13与实验()中第一环节13相似。1.旋松启动YB4泵，调节Y1压力为30kgf/c2.按动“复位”按钮，随之按动“启动”按钮，调节DP压力为20kgf/c，使之发讯（在工作过程中调节）。3.当缸迈进究竟时，压力上升至DP调定值时发讯，时电磁铁2ZT出于通电状态，泵在很低压力下工作。4.每一次循环，开始必要按动“复位”按钮，在按动“启动”按钮。5思考题1.分析蓄能器、压力继电器和行程开关等液压元件构成保压、卸荷回路，当泵从卸荷转换成溢流状态时，为什么缸动作会浮现滞后现象？2.假设用二位三通换向阀代替二位四通换向阀，与否能实现工况表顺序动作规定，为什么？保压泵卸荷回路 减 压 回 路1实验目液压系统中，某些支路压力不适当太高，既要不大于系统工作压力。例如加快油路中，当系统压力较高时，会使工件变形。为了减少加快油路中压力，必要使用减压回路（在单泵系统中），减压回路功能时减少系统中某些支路压力，时该油路获得一种低于液压泵供油压力稳定压力。2实验内容1.通过亲自装拆，理解减压回路构成和调压办法。2.运用既有液压元件，拟定其她方案。3.加深理解减压阀工作原理及在系统中应用。3 实验原理减压回路原理见图。4实验环节环节13与实验()中第一环节13相似。1.放松Y1，启动YB4泵，调节Y1压力为40kgf/c。2.拨动顺序手动开关1使电磁铁1ZT处在通电状态，调节J1（）压力为20kgf/c。3.1ZT仍通电，拨动顺序手动开关2使3ZT通电，调节J2（）压力为30kgf/c。4.切断1ZT、2ZT，拨动顺序手动开关3，使2ZT通电，缸退回。5.切断2ZT、3ZT，使1ZT通电，缸至终点，观测缸无杆腔处压力与否为20kgf/c，当接通3ZT，压力与否为30kgf/c。5思考题1.调压回路与减压回路重要区别是什么？2.二级减压回路中，用单向减压阀代替减压阀行吗？为什么？3.所用减压阀与调速阀中减压阀有何区别？4.如果减压阀（）调定压力不大于减压阀（）压力，与否能保证上述规定，为什么？减压回路 衡回路1实验目为防止立式液压缸或垂直运动工作部件由于自重下落，或在下运动中速度超过液压泵供油所能达到速度，而使工作腔形成真空，因而必要设立平衡回路，即在下行时在回油路中设立能产生一定被压液压元件，防止活塞迅速下落。2实验内容1.通过亲自装拆平衡回路，理解该回路构成和性能。2.运用既有液压元件，拟定其她方案，进行比较。3.加深理解顺序阀工作原理及在系统中应用。3 实验原理减压回路原理见图。4实验环节环节13与实验()中第一环节13相似。1.松Y1，启动YB4泵，调节Y1压力为40kgf/c，调小节流阀开口。3.拨动顺序手动开关1，使1ZT通电，在缸活塞杆下行时调节单向顺序阀压力为1020kgf c/。4.切断1ZT拨动顺序手动开关2，使2ZT通电，活塞杆上升。5.每次循环结束之后加砝码（负载增长），重复上述循环，观测缸活塞杆下行速度与否变化。5思考题1.平衡回路中增设单向顺序阀目是什么？2.平衡回路中与否能使用其他压力元件？3.平衡回路中如不加负载（砝码），单向顺序阀调定压力与溢流阀压力相似或不不大于Y1压力510kgf/c，工作缸与否能运动，为什么？4.该回路使用不带单向阀顺序阀与否能正常工作，为什么？平衡回路 缸顺序控制回路1实验目1.在机床及其他装置中，往往规定几种工作部件按照一定顺序依次工作。如组合机床工作台复位、夹紧，滑台移动等动作，这些动作间有一定顺序规定。例先加快后才干加工，加工完毕先退出刀具才放松。又例磨床上砂轮切入运动，一定要周期性在工作台每次换向时进行，因而，采用顺序回路。以实现顺序动作。依控制方式不同可分为压力控制式、行程控制式和时间控制式。2实验内容1.通过亲自装拆，理解回路构成和性能。2.运用既有液压元件，拟定其他方案，并与之比较。3 实验原理多缸顺序控制回路原理见图。4实验环节环节13与实验()中第一环节13相似。4放松Y1，启动YBX16泵，调节Y1压力为20kgf/c。5把选取开关拨至顺序位置，按动“复位”按钮复零。6按动“启动”按钮，即可实现所规定顺序。5思考题1.为什么行程控制顺序回路中，要完毕工况表顺序，使用四只行程开关？2.如果在该回路中规定记录缸第一顺序工作时间，如何编排工况表，矩阵板和侧面板？多缸顺序控制回路 同步回路1实验目在液压设备中，如冲剪机床、大型压机中，经常会遇到这样问题，即如何保证在压力油同步进入几种工作部件缸时，让它们以相似速度或相似位置进行动作，即实现同步。但事实上，由于每个缸受外负载不同，漏损不同样，以及缸内径加工误差等，都会导致油缸速度或位置不同步。为了使缸尽量同步动作，除提高缸加工精度外，还可通过回路组合来保证输油量不随外负载变化而变化。同步回路依照选取元件不同，分为调速阀同步回路，分流阀（集流阀）同步回路，双出杆串联缸同步回路等。2实验内容1.通过亲自装拆，理解同步回路构成和性能。2.运用既有液压元件（如有同步阀）拟定其她方案，进行比较。3 实验原理同步回路原理见图4实验环节环节13与实验()中第一环节13相似。1.放松Y1，启动YBX16泵，调节Y1压力为20kgf/c。2.拨动顺序手动开关1，使1ZT通电，活塞杆向外运动，在工作过程中分别调节两个单向调速阀。3.切断1ZT，拨动顺序手动开关2，使2ZT通电，活塞杆缩回。4.重复循环几次，目测同步状况。5.有条件者，也可使用行程开关和数码管测量同步误差，但工况表随之变化。5思考题1.在该回路中，取消P10B背压阀后，同步精度与否有背压阀好，为什么？2.该回路中，如果两只液压缸负载不同，则调速阀（）（）开口与否相似，为什么？3.分析该回路缸同步动作，影响同步精度重要因素是什么？同步回路