液气压传动与控制实验指导书(正文).doc

实验一 油路认识实验

一、目的
1、 了解油路组成，建立起实际油路的感性认识，了解在回路中各种液
压元件的作用及使用方法。
2、 了解JSX—A型液压综合实验台的构成，熟悉其操作方法，为以后
的实验做准备。
二、装置
JSX—A型液压综合实验台是根据“液压传动”等课程的学生分组设计实验的要求而设计的，其各种液压元件基本上都由透明的有机玻璃，并按实物大小制作而成，因而能仔细观察各液压元件内的工作状态。
本实验台正面竖立了一块布满直径6毫米的定位孔矩阵的实验工作板，每个液压元件都有两个长20毫米的定位销，实验时可将所需液压元件插入实验板上。
实验台桌面右边为“电气控制操作台”。操作台左边FU为直流24V电磁阀电源的保险管，“电源”为总电源开关，按下开关，按钮开关的红色指示灯亮，同时电压表指示为25—30V，说明控制部分基本正常。
三、实验
1、步骤
a、 首先按实验要求合理、正确布置油路（如图1）。
b、 打开总阀的转阀，使油泵无负载。
c、 开启“油泵”开关，油泵启动，再把总阀的溢流阀全部打开，
然后关闭总阀的转阀，使油泵的油从溢流阀溢出，此时油泵仍在无负载的情况下运转，总阀上的压力表指针指向零。

d、 慢慢地调节总阀的溢流阀，使压力慢慢地升高，最高压力Pmax
≤1mPa（总阀上压力表读出），此后即可操作液压回路。
e、 按图1布置好回路后，回路半自动循环，快进：1DT通电，其
余断电。油泵（1）油→电磁阀（4）P口→A口→油缸无杆。油缸有杆腔油→电磁阀（4）B口→T口→电磁阀（5）→油池。
Ⅰ进：快进终点1×K发出讯号，1DT、3DT通点，其余断电。油
缸有杆腔油→电磁阀（4）B口→T口→节流阀→油池。
快退：I进终点2×K发出讯号，2DT通电，其余断电。油泵（l）油→电磁阀（4）P口→B口→油缸有杆腔油。油缸无杆腔油→电磁阀（4）A口→T口→电磁阀（5）→油池。
卸载：4DT通电。油泵（1）油→电磁阀（3）→油池。
系统压力由溢流阀（2）调定。
f、 快速接头的装拆：快速接头的结构如图2所示。

拆时：一手捏住接头体（2），将其用力与接头体（10）顶住，另一手捏住外套（6），将其克服弹簧（7）的弹簧力往接头体（2）方向用力拉至让出钢球（8），然后将接头体（2）往相反的方向拉出即可。
装时：一手捏住外套（6），将其克服弹簧（7）的弹簧力往接头体（2）方向用力拉至让出钢球（8），另一手将接头体插入接头体（10），待钢球（8）落入接头体（10）的槽内，松开外套（6），弹簧（7）将其往接头体（10）方向推，直至碰到弹簧卡圈（9）。
g、 流量计的安装与使用：按图1重新组合，将油泵（1）的出口直
接接入节流阀（6）的进口（原接电磁阀（4）的T口），节流阀（6）的出口（原接油池）联接流量计的入口，安装完毕后关闭节流阀（6），待油泵启动后，将溢流阀的压力调至0.2mPa，然后慢慢地打开节流阀（6），以免突然开路，造成浮子急骤上升击损锥管。
2、注意事项：
a、漏油：检查接头是否拧紧，快速接头是否插好，密封圈是否损坏或变形。
b、油缸爬行：油中混入空气，可将油缸上腔的放气阀打开（逆时针旋转），然后将油缸来回运转数次，待爬行现象消除后，将放气阀关闭（顺时针旋转）。
c、管路不通油：第一，管路接错，将其纠正；第二，油不清洁，更换油；第三，管接头堵塞，特别是快速接头两端挡圈（1）处堵塞（见图2），必须清洗接头。
d、滑阀卡死：第一，油温过高，待油温降低后再开启，第二，油液不清洁，污物卡住阀芯，必须更换油液，并将阀拆开清洗。
e、特别注意实验时间不能太长，因油温升高后，不同材料的膨胀系数不同，易使阀芯卡死，因而应使油温下降后再重新实验。
f、压力表冲坏后即时更换。
g、电气控制部分的注意事项：
第一、如果输出直流电压低于20伏，可能使液压阀不动作，应检查负载是否超5个阀，市电电压是否太低。
第二、如果某一阀不动作，应检查直流电源驱动线插头接线是否松脱，并及时焊好。
第三、如果实验台两侧任一插孔无直流电压（20伏一25伏）输出，应检查插孔的联线是否松脱，应及时焊好。
第四、如两侧所有插孔无直流电压输出，应检查控制台上的直流电源保险管是否熔断，应以同样的大小更换。
第五、维护及修理时，应先断开三相电源，注意安全。
四、实验报告
分析回路快进、1进、快退和卸载四种状态时油液的流动路程，并绘制相应的油路图。

实验二 压力控制回路设计模拟实验

一、目的
通过对压力控制回路的设计和实际操作，掌握此类液压基本回路的组成、工作原理和特性。
二、装置
本实验在JSX—A型液压综合实验台上进行，油路由同学自行设计。三、原理
压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。这类回路包括调压、减压、增压、卸荷和平衡等多种回路。
（1）调压回路
调压回路的功用是使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过滋流阀来调节。在变量泵系统中，用安全阀来限定系统的最高压力。
（2）减压回路
减压回路的功用是使液压系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力。
（3）增压回路
当液压系统中的某一支路需要压力较高但流量不大的压力油，若采用高压泵不经济或者根本没有这样高压力的液压泵时，可以采用增压回路。
（4）卸荷回路
卸荷回路的功用是在液压泵不停止转动时，使其输出的流量在压力很低的情况下流回油箱，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电动机的寿命。这种卸荷方式称为压力卸荷。
（5）平衡回路
平衡回路的功用，在于执行机构不工作时，不至于因受负载重力作用而使执行机构自行下落。
四、实验
按自己设计的液压油路图连接油路，老师检查无误后开始实验，在实验过程中详细记录油路的工作情况，实验结束后，关闭总电源。
五、实验报告
画出自己设计的液压油路图，分析油路的工作过程及工作特性，指出油路具有的优点和存在的不足。

实验三 速度控制回路设计模拟实验
一、目的
通过对速度控制回路的设计和实际操作，掌握此类液压基本回路的组成、工作原理和特性。
二、装置
本实验在JSX—A型液压综合实验台上进行，油路由同学自行设计。三、原理
液压传动系统中的速度控制回路包括调节液压执行元件的速度的调速回路，使之获得快速运动的快速运动回路，和工作进给速度以及工作进给速度之间的速度换接回路等。调速是为了满足液压执行元件对工作速度的要求，主要有以下几种回路：
（1）节流调速回路
节流调速回路的工作原理是通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速阀）通流截面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。根据流量阀在回路中的位置不同，分为进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速三种回路。前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故又称为定压式节流调速回路；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。
（2）容积调速回路
容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。主要优点是没有节流损失和溢流损失，因而效率高，油液温升小，适用于高速、大功率调速系统。缺点是变量泵和变量马达的结构较复杂，成本较高。
根据油路的循环方式，容积调速回路可以分为开式回路或闭式回路。在开式回路中，液压泵从油箱吸油，执行元件的回油直接回油箱。这种回路结构简单，油液在油箱中能得到充分冷却，但油箱体积较大，空气和脏物易进入回路。在闭式回路中，执行元件的回油直接与泵的吸油腔连接，结构紧凑，空气和脏物不易进入回路，但油液的冷却条件差，需附设辅助泵补油、冷却和换油等。
（3）容积节流调速回路
容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量来调节其运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需流量相适应。这种调速回路没有溢流损失，效率较高，速度稳定性也比容积调速回路好，常用在速度范围大、中小功率的场合。
（4）快速运动回路
快速运动回路又称增速回路，其功用在于使液压执行元件获得所需的高速，缩短机械空程运动时间，以提高系统的工作效率。实现快速运动随方法不同可有多种结构方案。
四、实验
按自己设计的液压油路图连接油路，老师检查无误后开始实验，在实验过程中详细记录油路的工作情况，实验结束后，关闭总电源。
五、实验报告
画出自己设计的液压油路图，分析油路的工作过程及工作特性，指出油路具有的优点和存在的不足。

实验四 方向控制回路设计模拟实验
一、目的
通过对方向控制回路的设计和实际操作，掌握此类液压基本回路的组成、工作原理和特性。
二、装置
本实验在JSX—A型液压综合实验台上进行，油路由同学自行设计。
三、原理
方向控制回路用来控制液压系统各油路中液流的接通、切断或变向，从而使各执行元件按需要相应地实现起动、停止或换向等一系列动作。这类控制回路有换向回路、锁紧回路等。
（1）换向回路
对换向回路的基本要求是：换向可靠、灵敏而又平稳，换向精度合适。换向过程一般可分为三个阶段：执行元件减速制动，暂短停留和反向起动。这一过程是通过换向阀的阀心与阀体之间位置变换来实现的，因此选用不同换向阀组成的换向回路，其换向性能也不同。根据换向过程的制动原理，可有两种换向回路：时间制动换向和行程制动换向。所谓时间制动换向就是从发出换向信号，到实现减速制动（停止），这一过程的时间基本上是一定的。这种回路的特点是换向时间短，换向精度取决于执行机构原来的运动速度，适用于对换向精度要求低的场合。所谓行程制动换向是指从发出换向信号，到工作部件减速制动（停止）的这一过程中，工作部件所走过的行程基本上是一定的。
（2）锁紧回路
锁紧回路的功用是使液压缸能在任意位置上停留，且停留后不会因外力作用而移动位置。
（3）缓冲回路
当运动部件在快速运动中突然停止或换向，就会引起液压冲击和振动，这不仅会影响其定位或换向精度，而且会妨碍机器的正常工作。为了消除运动部件突然停止或换向时的液压冲击，除了在液压元件（液压缸）本身设计缓冲装置外，还可在系统中设置缓冲回路，有时则需要综合采用几种制动缓冲措施。
四、实验
按自己设计的液压油路图连接油路，老师检查无误后开始实验，在实验过程中详细记录油路的工作情况，实验结束后，关闭总电源。
五、实验报告
画出自己设计的液压油路图，分析油路的工作过程及工作特性，指出油路具有的优点和存在的不足。