湖北理工学院液压与气压传动实验教案Word文档下载推荐.docx
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这样，可以通过增减砝码的数量来研究外载对液压缸工作压力的影响，同时仔细观察一下活塞开始运动和停止瞬间压力的变化。
3、多缸并联系统中，外载不同对系统工作压力的影响：
实验装置中采用三个液压缸的并联油路。
在摩擦阻力和液压阻力基本相同的情况下，对三个液压缸施加不同的外载，分析它们的运动状态和响应的工作压力。
四、实验步骤：
实验前调试：
（1）实验油温建议在10℃以上范围。
若温度过低，可先让系统工作一段时间再测试。
（2）启动液压泵前，先将调速阀5关死，溢流阀4手柄放松。
（3）启动液压泵3，调节溢出阀4，使压力表p1为4Mpa。
再慢慢打开调速阀5，节流阀7，8，9均开至最大。
不加砝码，切换电磁阀6（0或1位），使活塞往返运动数次，以排除系统内的空气。
1．液压缸中摩擦阻力变化对液压缸工作压力的影响。
考虑到泄漏对系统的影响，此实验我们就不再做。
2．液压缸的外载变化对液压缸工作压力的影响。
（1）从液压缸10、11和12中，任选一个缸（如缸10）作为实验缸，其他两缸的节流阀（阀8、9）应关死。
（2）切换电磁阀6，使活塞处于下位。
在砝码托盘上，挂上所需要加的砝码，再切换电磁阀6，使活塞上行。
先观察清楚各有关压力表的变化情况，在记下活塞运动时表p1值，回油压力p9，工作缸压力p的压力值，填表1-1。
（3）切换电磁阀6，再使活塞处于下位，再挂上不同的砝码，重复上述
（2）的步骤。
（4）表格填完后，取下砝码，不要停机。
3、多缸并联系统中，外载不同对系统工作压力的影响。
（1）把节流阀7、8、9均开至最大，切换电磁阀6，使液压缸10、11、12活塞均处于下位。
（2）调节各缸的端盖螺母，使三个缸的摩擦基本相等。
（3）给三个缸分别挂上不同的砝码重量，可按0、2、4块码组合。
切换电磁阀6使活塞向上运动。
仔细观察每个活塞向上运动时的运动，停止时的各工作缸压力表的p值，记下运动过程中各工作缸压力表p值和此时对应每缸运动的顺序，泵出口压力p1的值，填表1-2
（4）改变各缸砝码重量重复上步（3）。
（5）实验完毕，使各缸活塞处于下位，取下砝码，调节溢流阀4手柄，使p为“0”，停液压泵（红色按钮），关掉总电源。
五、实验数据记录表格：
1、液压缸的外加负载变化时，工作腔的压力。
实验条件：
用46号液压油
一块砝码重98N
液压缸下腔面积5.495×
10-4㎡。
表1-1
序
号
砝码块数
测
点
砝
码重
量N
泵出口
压力p1（Mpa）
液压缸
工作腔压力p（Mpa）
液压缸回油
腔压力p9（Mpa）
液压缸有效
工作压力
p有效（Mpa）
备注
1
2
3
4
2、多缸并联系统中不同负载时，液压缸工作的压力。
温度。
C。
表1-2
液压缸号
砝码
活塞运动次序
泵出口压力p1MPa
液压缸工作腔压力
MPa
块数
重量N
启动时
运动中
停止时
11
12
六、思考题：
1、液压系统中负载体现在那些方面？
2、当外载等于零时，为何液压缸的工作压力不等于零？
此时如何理解“压力决定于负载”这句话的意义？
3、某一液压缸在活塞运动，运动中停止时的表压值不同（启动时较高，然后下降稳定在某值，运动停止时表压值为溢流阀4的调定压力）。
如何用“压力决定于负载”的概念，分析上述现象？
4、在实验装置的多缸并联系统中负载不同，为何出现顺序动作？
某一液压缸运动时，各缸的工作腔压力是否相等？
为什么？
液压系统工作时泵的输出压力与执行缸工作腔的压力是否相同？
实验二液压泵性能实验
1.1实验目的
一了解液压泵主要特性（功率特性、效率特性）和测试装置；
二掌握液压泵主要特性测试原理和测试方法
1.2测试装置及实验原理
1.2.1测试装置液压原理图
1.变量泵驱动电机,2.变量叶片泵,3.变量叶片泵安全阀,4.定量泵驱动电机,5.定量叶片泵,6.功率隔离器、测速传感器,7.定量叶片泵安全阀组，8.压力传感器,9.流量传感器，10.变量叶片泵吸油滤油器,11.定量叶片泵吸油滤油器
1.2.2实验原理
一液压泵的空载性能测试
液压泵的空载性能测试主要是测试泵的空载排量。
液压泵的排量是指在不考虑泄漏情况下，泵轴每转排出油液的体积。
理论上，排量应按泵密封工作腔容积的几何尺寸精确计算出来；
工业上，以空载排量取而代之。
空载排量是指泵在空载压力（不超过5％额定压力或0.5MPa的输出压力）下泵轴每转排出油液的体积。
测试时，启动被试液压泵5，待稳定运转后，将节流阀J1、J2全关，溢流阀7调至高于泵的额定工作压力，压力传感器8显示数值满足空载压力要求，测试记录泵流量q（L/min）和泵轴转速n（r/min），则泵的空载排量
可由下式计算：
（
）
二液压泵的流量特性和功率特性测试
液压泵的流量特性是指泵的实际流量q随出口工作压力p变化特性。
液压泵的功率特性是指泵轴输入功率随出口工作压力p变化特性。
测试时，将溢流阀7调至高于泵的额定工作压力，用节流阀J2给被试液压泵5由低至高逐点加载。
测试时，记录各点泵出口压力p、泵流量q（L/min）、电机功率（KW）和泵轴转速n（r/min），将测试数据绘制泵的效率特性曲线和功率特性曲线。
三液压泵的效率特性（机械效率、容积效率、总效率）测试
液压泵的效率特性是指泵的容积效率、机械效率和总效率随出口工作压力p变化特性。
测试时，记录各点泵出口压力p（MPa）、泵流量q（L/min）、电机输入功率P（KW）和泵轴转速n（r/min）。
实测的电机效率（
）特性数据已存入文件，供计算时调用。
液压泵的实际排量：
液压泵的容积效率：
液压泵轴输入功率：
液压泵的总效率：
液压泵的机械效率：
将测试数据绘制泵的效率特性曲线。
实验软件操作功能
软件的操作功能：
显示液压原理图、测试泵的空载排量、测试泵的基本性能、实验数据表显示、实验曲线显示、实验报告输出（HTML格式）、删除实验记录、实验结果查询、电机效率查询等。
实验界面图
1.4实验步骤
1.4.1空载排量
1.4.1.1在[测试项目选择]选择[测试泵的空载排量]；
1.4.1.2关闭节流阀J2，打开截止阀I、II,使液压泵处于空载状态；
1.4.1.3启动液压系统,液压泵转动;
液压泵出口压力p应小于0.5Mpa；
1.4.1.4按[测试项目选择]中[项目运行]键,空载排量的测试值记录在[空载排量测试结果显示]栏内；
1.4.1.5一般测试5次,计算其平均值,并填写在[性能测试操作]的编辑框[空载排量设定值]内；
1.4.2液压泵性能测试
1.4.2.1在[测试项目选择]选择[测试泵的基本性能];
根据泵的工作压力测试区间,由小至大设置若干个测压点；
1.4.2.2关闭截止阀I，将节流阀J2全松,使液压泵处于压力最小状态；
1.4.2.3在[性能测试操作]栏控件编辑框中,填写[测试次数]、[测试数据文件]、和[空载排量设定值]；
1.4.2.4按[测试项目选择]中[项目运行]键,[AD卡]指示灯变为绿色,表明测试系统工作正常；
1.4.2.5按[性能测试操作]中[数据记录]键,第一个测试数据记录在[实验数据表]的第一行内；
1.4.2.6小心将节流阀J2旋紧一点,使液压泵工作压力升至下一个测压点；
1.4.2.7按[性能测试操作]中[数据记录]键,下一个测试数据记录在[实验数据表]的下一行内；
1.4.2.8重复（1.4.2.6-1.4.2.7）的操作,直至预设的全部测压点完成测试；
测试操作必须按预设的测压点由小到大进行操作；
若想在已设的数据文件名下增加测试数据,可重复上面操作；
若想在已设的数据文件名下删除某一记录数据,可在[实验数据修改]栏中进行操作。
数据采集接线说明
1.本实验使用AD通道4个,DO通道0个；
2.AD起始通道--压力传感器
AD起始通道+1--流量传感器（空载用固定的传感器）
AD起始通道+2—功率传感器
AD起始通道+3—转速传感器
3.AD卡共有16个通道可供使用，即1～16，默认AD起始通道--1通道
4.DO通道共有8个通道可供使用，设置必须按2进制格式输入；
如1011表示：
DO1通道输出为高电位，DO2通道输出为高电位，
DO3通道输出为低电位，DO4通道输出为高电位；
5.转速传感器和功率传感器按说明书连接好。
实验三溢流阀的特性实验
1实验目的
一了解溢流阀静态特性测试装置；
二掌握溢流阀调压范围、压力振摆、压力偏移等主要静态特性物理意义和测试方法；
三掌握溢流阀启闭特性曲线测试原理和方法并能正确分析测试结果
2测试装置及实验原理
2.1测试装置液压原理图
1.变量泵驱动电机,2.变量叶片泵,3.变量叶片泵安全阀,4.定量泵驱动电机,5.定量叶片泵,6.功率隔离器、测速传感器,7.定量叶片泵安全阀组，8.压力传感器,9.流量传感器，10.变量叶片泵吸油滤油器,11.定量叶片泵吸油滤油器,12.量筒。
2.2实验原理
一调压范围测量
将被试溢流阀置于实验油路中,通过节流阀J1的调整通过被试阀的试验流量（如阀的额定流量）,调节被试阀的调压手柄从全紧至全松,测量记录这两种工况下被试阀进口压力p1（MPa），计算其差值。
反复实验不小于3次。
二压力振摆测量
将被试溢流阀置于实验油路中,通过节流阀J1的调整通过被试阀的试验流量（如阀的额定流量）,调节被试阀的调压手柄至调压范围的最高值,测量这种工况下被试阀进口压力p1（MPa）的压力振摆范围的大小。
三压力偏移测量
将被试溢流阀置于实验油路中,通过节流阀J1的调整通过被试阀的试验流量（如阀的额定流量）,调节被试阀的调压手柄至调压范围的最高值,测量这种工况下被试阀进口压力p1（MPa）3分钟的压力偏移值。
四压力损失测量
将被试溢流阀置于实验油路中,通过节流阀J1的调整通过被试阀的试验流量（如阀的额定流量）,调节被试阀的调压手柄至全松,测量这种工况下被试阀进口压力p1（MPa）和出口压力p2（MPa）的差值。
五卸荷压力测量
将被试溢流阀置于实验油路中,通过节流阀J1的调整通过被试阀的试验流量（如阀的额定流量）,电磁阀2YA通电使被试阀卸荷，测量这种工况下被试阀进口压力p1（MPa）和出口压力p2（MPa）的差值。
六内泄漏测量
将被试溢流阀置于实验油路中,调节被试阀的调压手柄至全紧,电磁阀5YA通电，用量筒测量这种工况下3分钟通过阀的流量值。
七启闭特性测量
将被试溢流阀置于实验油路中,调节被试阀的调压手柄至一个试验压力（如额定压力），锁紧手柄；
在被试溢流阀额定流量范围内，选择若干各测量点；
通过节流阀J1的调整通过被试阀的溢流流量q（L/min），系统压力也随之改变。
在溢流量由小变大的调节过程中，测量并记录各测量点的溢流流量q（L/min）和进口压力p1（MPa）值，获得被试溢流阀的开启特性；
然后，在溢流量由大变小的调节过程中，测量并记录各测量点的溢流流量q（L/min）和进口压力p1（MPa）值，获得被试溢流阀的闭合特性。
3实验软件功能
显示液压原理图、测量调压范围、测量压力振摆、测量压力偏移、测量压力损失、测量卸荷损失、测量内泄漏、测试启闭特性、启闭特性实验结果表显示、启闭特性实验曲线显示、输出实验报告（HTML格式）、删除实验记录、实验结果查询等。
4实验操作步骤（实验时：
关闭截止阀I,开启截止阀II）
4.1.调压范围：
4.1.1在[测试项目选择]中,选择[测量调压范围],按[项目运行]键；
4.1.2根据对话框提示，调节被试溢流阀手柄至全紧，关闭对话框，按[测试1]键；
4.1.3根据对话框提示，调节被试溢流阀手柄至全松,关闭对话框,按[测试2]键；
4.1.4调压范围值自动显示在[调压范围（MPa）]编辑框内。
4.2.压力振摆：
4.2.1在[测试项目选择]中,选择[测量压力振摆],按[项目运行]键；
4.2.2调节被试溢流阀手柄,使p1的显示压力为其额定压力,根据对话框提示进行操作；
4.2.3压力振摆值自动显示在[压力振摆（MPa）]编辑框内。
4.3.压力偏移:
4.3.1在[测试项目选择]中,选择[测量压力偏移],按[项目运行]键；
4.3.2调节被试溢流阀手柄,使p1的显示压力为其额定压力,根据对话框提示进行操作；
4.3.3经过3分钟的自动测试，压力损失值自动显示在[压力偏移（MPa）]编辑框内。
4.4.压力损失：
4.4.1在[测试项目选择]中,选择[测量压力损失],按[项目运行]键；
4.4.2调节被试溢流阀手柄至全松,使通过阀的流量为其额定流量,根据对话框提示进行操作；
4.4.3压力损失值自动显示在[压力损失（MPa）]编辑框内。
4.5.卸荷压力：
4.5.1在[测试项目选择]中,选择[测量卸荷压力],按[项目运行]键；
4.5.2使通过阀的流量为其额定流量,根据对话框提示进行操作；
4.5.3卸荷压力值自动显示在[卸荷压力（MPa）]编辑框内。
4.6.内泄漏量：
4.6.1在[测试项目选择]中,选择[测量内泄漏量],按[项目运行]键；
4.6.2调节被试溢流阀手柄至全紧，根据对话框提示进行操作；
4.6.3经过3分钟的自动测试，观测量筒内由阀泄漏出的油液体积（ml数）；
4.6.4将计算值填入[内泄漏量（ml/min）]编辑框内。
4.7.启闭特性：
4.7.1在[测试项目选择]中,选择[启闭特性测试],按[项目运行]键;
4.7.2在[阀启闭特性测试]栏填写编辑框,[测试次数]最少为24,一半做开启特性,一般做闭合特性,并按阀的额定流量设置测量点；
4.7.3通过节流阀J1的调整通过被试阀的试验流量（如阀的额定流量）；
4.7.4调节被试溢流阀手柄,使其进口压力为额定压力。
4.7.5测试开启特性：
将节流阀J1调至全松;
再逐步旋紧节流阀J1手柄,同时观察流量q的变化，当流量q开始有明显变化（约为额定流量的10%以内）,按[数据记录]键,记录该点数据；
再依次逐渐缓慢调紧节流阀J1手柄至新的流量测点（流量增加）,按[数据记录]键,直至设定测量点半数为止。
测量时，必须小心,手柄只能一个方向转动，不得反调,因为这样会改变摩擦力的方向，使测试数据带来误差。
4.7.6测试闭合特性：
节流阀J1手柄位置保持不变,再按[数据记录]键,重复记录该点数据；
逐渐缓慢调松节流阀J1手柄至新的流量测点（流量减小）,按[数据记录]键,记录该点数据;
依次逐渐调松手柄至新的流量测点,按[数据记录]键,至设定测量点半数为止。
当测试次数达到设定次数,自动停止本次测试；
测量时,必须小心,手柄只能一个方向转动,不得反调,因为这样会改变摩擦力的方向,使测试数据带来误差。
1.本实验使用AD通道3个,DO通道3个；
2.AD起始通道--压力传感器p1
AD起始通道+1--压力传感器p2
AD起始通道+2--流量传感器q
3.DO通道设置:
调压范围测试:
10
压力振摆测试:
压力偏移测试:
卸荷压力测试:
内泄漏量测试:
11
启闭特性测试:
实验四节流调速回路性能实验
一了解进口节流调速回路的组成及调速原理
二掌握变负载工况下，速度－负载特性和功率特性曲线特点和测试方法
三掌握恒负载工况下，功率特性曲线特点和测试方法
四分析比较变负载和恒负载节流调速性能特点
1.变量泵驱动电机,2.变量叶片泵,3.变量叶片泵安全阀,4.定量泵驱动电机,5.定量叶片泵,6.功率隔离器、测速传感器,7.定量叶片泵安全阀组，8.压力传感器,9.流量传感器，10.变量叶片泵吸油滤油器,11.定量叶片泵吸油滤油器，12.位移传感器。
一变负载速度－负载特性和功率特性的测试
测试装置液压原理图中,工作缸和节流阀J2构成进口节流调速回路,负载缸用于给工作缸施加负载，它们分别由两个泵驱动。
变负载速度－负载特性和功率特性是指当工作缸的负载变化时，工作缸的速度v随负载F的变化特性及回路功率参数（有用功率、节流损失、溢流损失、泵输入功率）随工作缸工作压力p2变化特性。
测试时，调节溢流阀7为一个系统设定压力，锁紧手柄；
调节节流阀J2为一个设定开度，锁紧手柄；
设定若干个加载压力测量点,由小至大调节溢流阀3（即调节负载缸的工作压力,调节工作缸的负载）,测量记录各测量点的压力值（MPa）p1、p2、p3,流量q（L/min）及位移L（mm），并由下面公式计算相关参数：
液压缸线速度：
（mm/s）
液压缸的摩擦力：
（N）
液压缸的机械效率：
液压缸的负载：
液压缸的有用功率：
（W）
节流损失功率：
调速回路输入功率：
式中，
：
液压缸无杆腔有效面积
液压缸有杆腔有效面积
泵的实际流量
由上述测试计算数据，绘制变负载工况下速度v－负载F曲线和功率－p2曲线。
二恒负载功率特性的测试
恒负载功率特性是指当工作缸的负载不变时，回路功率参数（有用功率、节流损失、溢流损失、泵输入功率）随工作缸输入流量q（或工作缸速度v）变化特性。
调节溢流阀3为一个设定压力（即调节工作缸负载恒定），锁紧手柄；
设定若干个流量测量点，由小至大调节节流阀J2的开度，测量记录各测量点的压力值（MPa）p1、p2、p3流量q（L/min）及位移L（mm），并由和变负载工况相同公式计算出相关参数，由测试计算数据，绘制恒负载工况下功率参数－p2曲线。
显示液压原理图、变负载速度－负载特性和功率特性的测试、恒负载功率特性的测试、实验结果表显示、变负载实验曲线显示、恒负载实验曲线显示、变负载输出实验报告（HTML格式）、恒负载输出实验报告（HTML格式）、删除实验记录、实验结果图查询、实验结果表查询等。
实验软件界面如下图所示。
开启截止阀I,关闭截止阀II）
实验时,应根据实验装置正确地输入实验参数：
液压缸的直径、活塞杆直径、液压泵的实际流量（实测平均值）等。
4.1.变负载功率特性（速度负载特性）测试
4.1.1按液压原理图连接好回路，电磁铁1YA和2YA由计算机自动控制，电磁铁3YA和4YA由手动控制；
4.1.2启动两个液压泵，调节Py2为系统最高压力（7MPa）,Py1系统最低压力，按最高工作压力，由小到大预设若干个加载点（加压点）；
4.1.3手动调整节流阀J2的开度，使工作缸的速度合适；
4.1.4手动开启电磁铁3YA，使负载缸左行至终点；
4.1.5在[变负载速度-负载/功率特性测试]栏填写[测试次数]、[测试数据文件]等；
4.1.6在[实验项目选择]栏选中[变负载速度负载/功率特性测试],按[项目运行]键，[AD卡]指示变为绿色,说明测试系统工作正常；
同时弹出一个[开始下次测试]的对话框；
4.1.7鼠标按对话框上的[OK]键,工作缸右行；
当达到[测试行程]时,测试数据自动显示在[实验数据表（BF）]一行内，工作缸左行返回；
此时弹出一个[工作缸停止返回]的对话框；
4.1.8当工作缸左行至末端,鼠标按对话框上的[OK]键，该测压点测试结束;
同时又弹出一个[开始下次测试]的对话框；
4.1.9调整Py1至下一个加压点，重复1.7-1.8操作,直至测试全部完成。
4.2.恒负载功率特性测试
2.2.1按液压原理图连接好回路，电磁铁1YA和2YA由计算机自动控制,电磁铁3YA和4YA由手动控制；
2.2.2启动两个液压泵,调节Py2为系统最高压力（7MPa）,Py1为期望的加载压力；
2.2.3手动调整节流阀J2的开度最小，使工作缸有最小但不爬行的速度；
并按泵的最大流量，由小到大预设若干个流量测量点（测速点）；
2.2.4手动开启电磁铁3YA，使负载缸左行至终点；
2.2.5在[恒负载功率特性测试]栏填写[测试次数]、[测试数据文件]等；
2.2.6在[实验项目选择]栏选中[恒负载速度功率特性测试]，按[项目运行]键，[AD卡]指示变为绿色,说明测试系统工作正常；
2.2.7鼠标按对话框上的[OK]键，工作缸右行；
当达到[测试行程]时,测试数据自动显示在[实验数据表（HF）]一行内，工作缸左行返回；
2.2.8当工作缸左行至末端,鼠标按对话框上的[OK]键，该测压点测试结束；
2.2.9小心调整节流阀J2，观察[流量（L/min）]显示值，使至下一个测速点,重复2.7-2.8操作，直至测试全部完成。
注意：
*测试操作必须按预设的加载点（或测速点）由小到大进行操作；
*若想在已设的数据文件名下增加测试数据,可重复上面操作；
*若想在已设的数据文件名下删除某一记录数据，可在[实验数据修改]栏中进行操作；
*[输入实验参数]栏内，设有[允许时间/行程（s）]框，可输
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