液压与气压传动实验报告

液压与气压传动实验报告实验一油泵性能实验一、实验目的：1、了解定量叶片泵性能实验所用的实验设备及实验方法。2、分析定量叶片泵的性能曲线，以了解叶片泵的工作特性。二、实验项目1、测定叶片泵的流量与压力关系。2、测定叶片泵的容积效率及总效率与压力的关系；3、测定叶片泵的功率与压力的关系；4、绘制叶片泵的综合曲线。三、实验台原理图：油泵性能实验液压系统原理图1—空气滤清器，2—泵，3、6—溢流阀，5—二位二通电磁换向阀，9、13—压力表，12—调速阀，14—节流阀，18—电动机，19—流量计，21—液位温度计，22—过滤器，23—油箱四、实验步骤1、实验步骤：1）了解和熟悉实验台液压系统工作原理和元件的作用；2）检查实验中各旋钮必须在“停”位置上，溢流阀压力调到最小值（开度最大），然后进行实验。3）启动运转油泵：按“泵启动”按钮，使油泵运转工作一定时间，方可进行实验工作。4）调整溢流阀作为安全压力阀，节流阀14关死，调溢流阀6，使压力表指针指到安全压力4MPa。此时溢流阀6作安全阀用，然后开始实验。2、实验方法：1）测定油泵的流量与压力的关系。将节流阀14调到最大开口，旋转一分钟后使压力表9的读数达到最小值（认定大于额定压力30%）为空载压力，测定空载压力时流量Q（用流量计和秒表测定）。然后逐步关小节流阀14的开口，使压力增大，测定不同压力下（分别为额定压力的25%、40%、55%、70%、85%、100%）的流量，即得()QfP曲线，额定压力为4MPa。2）测定功率与压力的关系：泵的有效功率为：NPQ有效根据测得数据压力P及Q值，可直接计算出各种压力下的有效功率。3）容积效率容容积效率容是油泵在额定工作压力下的实际流量Q实和理论流量Q理的比值，即100%QQ实容理式中：Q实—液压泵的实际流量（当压力1PP时的流量）。在实际生产实验中，一般用油泵空载压力下的空载流量0Q代替Q理，则：0100%1100%QqQQ实容理式中：q—液压泵的漏油量0qQQ实。由上式知，各种压力下的容积效率可根据第一项实验的数据计算之。4）总效率总100%NN有效总泵输入式中，NPQ有效从油泵的输入功率N有效可由实验台控制箱上的功率表读得。五．实验数据处理1、实验数据流量Q8.9/minL额定压力P4MPa测量值计算值泵出口压力MPa流量/minL泵输入功率W油温C泵有效功率W容积效率%总效率%3.68.52.02k230.51k9525.23.08.61.91k230.43k9722.52.48.71.76k240.348k9819.81.88.81.63k230.264k9916.21.28.91.51k230.178k10011.82、数据处理泵的有效功率单位为KW实验二节流阀和调速阀性能实验节流阀及调速阀是用来调节流量，以达到液压执行机构工作速度的目的。为了使执行机构满足一定的工作性能要求。我们必须对这两种阀的性能有所了解。一、实验目的：1、了解影响节流阀流量的主要因素。特别是前后压力差对流量的影响。2、了解调速阀的性能。二、实验项目：1、节流阀开口不变时，测定节流阀两端压力差与流量的关系。2、节流阀的最大调节范围。3、调速阀开口不变时，测定调速阀两端压力差与流量关系。三、实验台原理图：节流阀调速阀性能实验液压系统原理图1—空气滤清器，2—泵，3、6—溢流阀，4、9、13—压力表，5—二位二通电磁换向阀，12—调速阀，14—节流阀，17—二位三通电换向阀，18—电动机，19—流量计，20—量杯，21—液位温度计，22—过滤器，23—油箱1、首先了解及熟悉实验台各元件的作用和工作原理，其次明确实验中注意事项，然后进行实验。2、节流阀开口不变时，测定节流阀两端压力差与流量的关系。节流阀的流量为：()mQKfPK—由阀形状及液体性质决定的系数；f—阀孔的流通面积2()cm；P—节流阀两端的压力表差值；m—节流孔形状决定的指数。上式两端取对数，得：lglg()lg()QKfmP通过节流阀的流量和压力差的关系，在对数坐标上为一直线（如图）。将测得的不同压力差下的流量在对数坐标上可以画出一直线，此直线的斜率就是m。将节流阀14固定在某一开口不变。通过调节溢流阀6来改变节流阀的前后压差，可在0.3~3.0MPa范围内调节。用压力表9和13测定。测量出各压力差下的流量大小。即得()QfP特性曲线。四、实验步骤1.将溢流阀开到最大，启动泵，工作一段时间，然后开始试验2.将节流阀开到一定程度大小，调整溢流阀的压力值，记录节流阀前后压差及流量。3.将调速阀换上，调速阀开到一定程度大小，调整溢流阀的压力值，记录节流阀前后压差及流量。4.画出特性曲线，比较节流阀与调速阀的性能。五、实验数据处理1、实验数据记录节流阀阀前端压力1P阀后端压力2P压力差12PPP流量Q油温C3.20.23.08.7252.80.22.68.1252.40.22.27.4252.00.21.86.6251.60.21.45.9251.20.21.05.2250.80.20.64.2252.节流阀的特性曲线3、节流阀特性曲线在对数坐标图实验数据分析：由于试验数据测量少，且有不准确数据，故图像不是一条直线节流阀的流量公式：lgQ=0.72+0.45lg△p实验三节流调速性能实验一、实验目的：1、了解各种节流调速性能，并做出其速度负载特性曲线。2、分析比较三种节流调速的性能。3、通过实验比较分析节流阀和调速阀调速性能。二、实验项目：1、进油节流调速试验。2、回油节流调速试验。3、旁路节流调速试验。4、调速阀进油调速试验。三、液压系统原理图和实验内容说明图a：节流调速性能实验台液压系统原理图（总图）图c：回油路节流调速液压系统原理图图d：旁油路节流调速液压系统原理图图a节流调速性能液压系统原理其中，左边为实验液压系统原理图，右边为负载原理图。1、进油节流调速（图b）负载油缸11（右端原理图上11），改变负载缸11内的压力P负即改变负载。节流阀的流量为：12()()mmQKfPKfPP式中：1P—节流阀前的压力即溢流阀的调整压力，为常数。2P—液压缸左腔的压力。活塞的移动速度：1211()mKfPPQvAA（1）式中：1A—液压缸左腔的有效面积、v—活塞移动速度活塞受力平衡方程为：2133PAPAR（2）式中：R—活塞克服的负载，包括摩擦力，切削力。3P—液压缸右腔的压力。3A—液压缸右腔的面积。因为液压缸右腔直接与油箱相通，故3P=0，则式（2）可写成：21RPA（3）将（3）代入（1）式可得：1111111()()mmmKfRKfvPPARAAA（4）式中：K、1A、1P、m均为常数，若节流阀的通流截面积f确定之后，通过改变负载缸11内的压力即变负载R，负载若发生变化造成节流阀两端压差的变化，从而使活塞速度发生变化，因此，可测出进油节流调速的速度负载特性即()vfR。如图4—1.图4—13、回油节流调速：回油节流调速液压系统原理图如下：图c回油节流调速液压系统原理图1—空气滤清器，2—泵，3、6—溢流阀，4、13—压力表，5—二位二通电磁换向阀，10—三位四通电磁换向阀，11—液压缸，14—节流阀，18—电动机，21—液位温度计，22—过滤器，23—油箱因为节流阀出口直接通油箱压力为零，节流阀的流量为：2()()mmQKfPKfP式中；2P—液压缸右腔的压力。活塞的移动速度v为：222()mQKfvPAA（5）活塞受力平衡方程式为：1122PAPAR（6）式中：10PP为油泵压力，即，溢流阀的调整压力，为常数。0122PARPA（7）将（7）式代入（5）式可得：01011222()()mmmPARKfKfvPARAAA（8）由式（8）可知，若节流阀的通流截面f调定后改变负载缸11的压力P即改变R就造成节流阀两端压差的变化，从而使活塞的移动速度v发生变化，可测出回油节流调速的速度负载特性，即：()vfR，如图4—2图4—24、旁路节流调速原理图如下：图d旁路节流调速回路液压系统图泵的输出流量为常数，它输出的油分两路，一路经节流阀14流回油箱，另一路进入液压缸11（图左），改变节流阀14的流通截面，以改变了进入油缸流量的大小，当通流截面调定后，改变节流阀的压力差，就改变了流回油箱的流量，即改变进入油缸11（图左）的流量大小，以达到调速的目的。活塞受力平衡方程式：1122PAPAR因换向阀出口直接接通回油箱，20P故，11RPA节流阀两端的压差：11RPPA通过节流阀流回油箱流量：211()()mmRQKfPKfA代入油缸的流量：121()mRQQQQKfA泵泵所以，活塞的速度：11111()()mmmRQKfQAKfRvAAA泵泵（9）由（9）式可知，若节流阀的流通截面调定以后，改变负载油缸11（右）内的压力P，即改变负载R，就可以改变节流阀两端的压力差，从而改变进入油缸的流量，改变了活塞的移动速度，可测出旁路节流调速的速度负载特性。()vfR，如图4—3图4—3四、试验步骤及方法1）步骤：首先了解和熟悉试验台的液压系统和各元件的作用，熟悉各试验回路的操作，其次明确实验中注意事项，然后经进行试验。2）方法1、进油节流调速：（1）将旁路节流阀14和调速阀12关闭。将进油节流阀14调到一定开度。使系统变成如图b所示油路。（2）启动开车。调溢流阀6（左），使油泵2（左）工作压力P0＝4MPa。（3）电磁阀10的电气旋钮放在右边，活塞开始移动。（4）启动负载端油泵2，电磁阀10的电气旋钮放在左边，调节溢流阀6，以改变负载端P负从小到大每隔0.5MPa做一次直到0P＝3MPa。（5）每调一次加戴缸的压力P负，用秒表记下活塞运动行程L（L=40mm）时的时间t，并换算成速度v。（6）将节流阀14调到另一开度，重复上述步骤4、5。3、回油节流调速试验：（1）将图a中的调速阀和节流阀块按照图c连接，使系统变成图c所示油路图。（2）启动开车，调溢流阀6，使油泵工作压力4PMPa0。（3）电磁阀10（左）的电气旋钮放在右边，活塞开始运动。（4）回油节流阀14调到一定开度。（5）起动负载油泵2，电磁阀10的电气旋钮放在左边，调节压力阀6，改变P负从小到大每隔0.5MPa作一次，直到0P＝3MPa。（6）每调一次压力P负，用秒表记下活塞移动行程L时的时间t，换算成速度v。（7）将回流节流阀14调到另一开度，重复上述步骤5、6。4、旁油路节流调速试验：（1）将图a中的调速阀和节流阀块按图d连接，使系统成为图d所示油路。（2）启动开车，溢流阀6作安全阀用，将压力调到4PMPa0左右。（3）电磁阀10（左）的电气旋钮放在右边，使活塞运动。（4）节流阀14调到一定开度。（5）起动负载油泵2，电磁阀10的电气旋钮放在左边，调节负载端的压力阀6，改变P负从小到大每隔0.5MPa作一次，直到3PMPa0。（6）每调一次压力P负，用秒表记下活塞移动行程L时的时间t，换算成速度v。（7）将节流阀14调到另一开度，重复上述步骤5、6。五、实验数据分析（1）进油节流调速实验数据：（加载缸右腔活塞直径D=50mm，活塞杆直径d=32mm）单位序号1P2PP负RLtvMPaMPaMPaNcmsec/seccm140.950.4186245261.73241.581.053096.845291.55342.01.639204533.521.35442.52.0249004540.131.12543.12.560764553.590.84643.32.685804561.400.73（3）回油节流调速实验数据：单位序号1P2PP负RLtvMPaMPaMPaNcmsec/seccm141.80.955752454..310.47241.750.985810455.09341.41.46216455.58.18441.11.816564456.17.