液压传动实验指导书

《液压传动》

实验指导书严国英杨明亮张士勇编写

陕西理工学院机械工程学院

2007年2月

前言

《液压传动》是测控专业的一门选修课，因为在很多情况下，控制对象就是液压系统；同时测控专业的学生对流体力学的知识有一定的要求，测量对象有许多是流体的参数，如压力、流量等，同时一些传感器的工作原理也是以流体力学的知识为基础的。

通过实验，一方面加深对液压传动知识的理解，增强动手能力，对于测控专业的学生来讲，还有一个重要的作用，就是掌握流体参数的测量方法，因为在液压传动实验中，要测量，计算许多流体的参数，包括压力、流量、功率、速度等。

本实验指导书是针对测控专业《液压传动》课程实验设置的，实验课时6学时，共开设两个实验，一个常规实验是“液压泵性能实验”，占两学时，一个综合实验是“节流调速性能实验”，占4学时。两个实验都为必做实验。

另外，还有液压元件的拆装，不安排课内课时，该部分内容是开放实验内容，学生在学习了液压泵与液压阀后，可以和实验室老师联系，自主完成液压元件的拆装实验。

实验一液压泵性能实验

实验学时：2

实验类型：常规

实验要求：必作

一、实验目的：

1、了解液压泵的主要静态性能；

2、掌握小功率液压泵的测试方法。

二、实验内容：

1、液压泵的主要静态性能指标有：额定压力、额定流量、压力振摆、容积效率、总效率、噪声、振动、温升和寿命等项。其中以前几项最为重要。在本实验中着重测试液压泵的下列性能：

2、泵的压力振摆；

3、泵的流量—压力特性（q—p曲线）；

4、泵的容积效率—压力特性（ηv—p曲线）；

3、泵的总效率—压力特性（η—p曲线）。

三、实验原理：

实验的液压系

统原理图见图1－1

（实验台的整体液

压原理图在附录

中，该图仅为液压

泵8性能实验的原

理图）。液压泵由电

动机输入机械能

（T，ω），输出液

压能（p，q），送给

液压系统。液压泵的工作压力由负载决定。泵的加载方式有多种，本实验用教学实验台泵的性能实验中，液压泵的加载采用节流阀10。即在泵的出口串接节流阀10，关小节流阀口的通流截面积，由流体力学知识可知，节流阀两端的压差就增大，则泵的出口压力增加。实现了对被试泵8的加载。 1、液压泵的压力振摆：

将被试泵的出口压力调到额定压力，通过压力表观察其压力振摆，记录其值，看是否超过规定值。测此项性能时压力表不能加接阻尼器。 2、泵的流量—压力特性

测被试泵在不同工作压力下的实际流量，得出流量—压力特性曲线，即q —p 曲线。

3、泵的容积效率—压力特性

液压泵因内泄露造成流量损失，该损失称为容积损失。内泄露和油的粘度、压力、温度等有关，油的粘度越低、压力越高，泵的内泄露就越大。若泵的理论流量为qth ，工作时的实际流量为qi ，则泵的容积效率ηv 为实际流量q1与理论流量qth 之比，即：

th

1

v q q =

η

在实际应用中，泵的理论流量一般不用设计时的几何参数和运动参数计算，而是以泵的空载流量q0代替理论流量qth 。实验中将节流阀开口调至最大时被试泵输出流量即认为是空载流量。将泵口压力分次逐渐提高，测得各压力下的实际流量，用各点实际流量与空载流量相比，得到被试泵的容积效率—压力特性，即ηv —p6曲线。 4、泵的总效率—压力特性

被试泵的输入功率为Pi ，输出功率为Po ＝p 6×q 1，则有： I

o

P P P =

η

泵的输出参数为压力p i 和流量q i ；输入参数为对应的扭矩和转速，由电机提供。电机输入功率为Pe ，电机的效率为ηe ，该效率可由图1－2查出。被试泵的总效率为：

e

e 1

6p P q p η=

η

根据每点压力下的ηp ，作出ηp —p6曲线。

由于ηp=ηv?ηm ，进而可以计算出泵的机械效率ηm 。 注意：计算时将各参数的单位换算到国际制单位。

四、实验组织运行要求：采用集中授课形式。 五、实验条件:

1、 被试泵型号：YB1—6（性能指标见附表1）；

2、 实验台型号：QCS00

3、QCS003B 液压教学实验台；快速组合式液压综合

实验平台；

3、 秒表等。 六、实验步骤：

1、 参看液压泵性能实验液压系统原理图1—1。

2、 实验前准备：对照液压原理图，首先在实验台上找到本次实验所用的元件及控制按钮，然后检查电磁阀12的开关应处于中位，溢流阀9全开（逆时针旋松），节流阀10全闭，压力表开关旋至P6位置，其余电磁阀的开关全部旋至0位（断电）。

3、 检查无误后，启动油泵8。待被试泵空载运转3—5 分钟后，逐渐关闭溢流阀9，将泵口压力P6调至7.2MPa ，用锁紧螺母将其锁紧（注意锁紧的原理），实验过程中不得再旋动。打开节流阀10，使泵口压力降至额定压力，测量泵的额定流量及压力振摆（注意流量测量方法，建议每次测10L ）。

4、 全部打开节流阀10，使泵口压力降至最小值，测其流量，该流量即为泵的空载流量。然后逐渐关闭节流阀10，使泵口压力在0～6.3 MPa 范围

内均匀取7～8个值（含6.3 MPa），测量各压力下对应的泵的流量、电机输入功率Pe，将测量数据填入附表2中。注意每次调节节流阀后，必须等待泵运转2～3 分钟后再测有关数据。为了消除温度的影响，实验中压力先由低到高，然后再由高到低测量一次。

5、实验完毕，完全打开溢流阀9，关闭节流阀10，待压力降低后关掉油泵8。归还实验仪器、所借物品，经指导老师检查数据，才可离开实验室。

七、思考题：

1、在本实验中，溢流阀9起什么作用？

2、节流阀10为流量控制阀，在本实验中为什么能够对被试泵进行加

载？（可用流量公式q=K∙At∙⊿pφ进行分析）

八、实验报告：

实验报告除常规的实验目的、实验原理、实验的原始记录数据外，特别注意以下几点：

1、原始记录必须真实、完整。

2、数据处理必须有过程，标明使用的公式和计算结果。用坐标纸绘制

—p曲线；η—p曲线。鼓励用计算机处理实验结液压泵的q—p曲线；η

v

果，绘出实验曲线。由于是验证性实验，数据处理最好用拟合的方法。在画曲线时，必须注意坐标轴的名称与单位、标度原点的完整性，坐标轴标度的选择应合适，使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白，坐标原点可以是零，也可以不是零。

3、必须要有结果分析，实验的结果与理论是否相符，如果不相符，要进行分析。

4、回答思考题。