实验液压与气动技术

实验指导书

课程名称：液压与气动技术课程编码：62884456

开课单位：机械学院

编写教师：于维纳

辽宁科技学院

目录

实验1 液压泵性能实验 (1)

实验2 节流调速回路性能实验 (4)

实验1 液压泵性能实验

实验项目编码：62524017

实验项目时数：2

实验项目类型：综合性（） 设计性（）

验证性（√）

一、实验目的

1．了解液压泵的主要性能，测试液压泵的静态特性；

2．学会测试小功率液压泵工作特性的原理和方法；

3．增强对液压泵的工作情况的感性认识，对液压泵工作的振动、噪声、油压的脉动、油温的升高等，通过实验将有所体会。 二、实验内容及基本原理

（一）实验内容

液压泵的主要性能包括：压力、流量、效率、压力脉动值（振摆值）、噪音、寿命、升温和振动等。前三项是最主要的性能指标，本实验主要测试这几项。

1．液压泵的空载流量与理论流量

液压泵的出口压力为最低时所测到的输出流量叫空载（零压）流量，即在测试回路中，节流阀开口为最大时的流量计中的读数值。

泵的理论流量是不考虑泄漏时，单位时间内输出油液的体积，它等于泵的排量与其转速的乘积。泵在额定转速下的理论流量常以额定转速下的空载流量代替，因空载时泵的泄漏可以忽略。

额定流量是指泵在额定压力和额定转速下输出的实际流量，它总是小于泵的理论流量。

2．液压泵的流量—压力特性

液压泵的额定压力是指液压泵可长期连续使用的最大工作压力，它反映了泵的能力。超过此值就是过载，但不超过规定的最高压力（泵能力的极限），还可短期运行。

液压泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力，即油液克服负载而建立起来的压力，它随负载的增加而增高。在实验中我们以节流阀作为负载，使节流阀具有不同的开口，则泵出口压力就有对应的不同值，在一系列的压力值下，测量出对应不同的流量值，就得出泵的流量—压力特性：q =f 1（p ）。

实验油温越高、压力越大，其实测流量值就越小。

3．液压泵的容积效率、机械效率、总效率—压力特性

（1）容积效率v η：液压泵的实际流量与理论流量的比值称为容积效率，它表示液压泵容积损失大小的程度。泵的容积效率—压力特性：v η＝q /q t =f 2（p ）。

液压泵的容积效率随着输出油压力的升高而降低。

（2）总效率η：液压泵的输出功率与输入功率的比值称为液压泵的总效率。泵的容积效率—压力特性：η＝P ／P i ＝v η.m η=f 3（p ）。

液压泵的输出功率为P =p.q ，液压泵的输入功率P i ＝电P .电η=f 4（p ）

，单位为KW 。其中，电P 为电机输入功率（功率表的读数）

，电η为电动机效率，两者之间的联系可查电动机效率曲线（略）。实验计算时，电η一般取85％。

液压泵的机械效率m η，反映油液在泵内流动时液体粘性引起的摩擦转矩损失和泵内机件相对运动时机械摩擦引起的摩擦损失之和。若摩擦转矩损失越大，则泵的机械效率越低。

要直接测定m η比较困难，一般是测出v η和η，然后计算出m η，从而得出泵的容积效率—压力特性：m η=f 5（p ）。

液压泵除考虑压力、流量、噪声等项目外，还应考虑压力脉动（压力振摆），因为压力脉动对系统的振动有很大的影响。特备对运动要求平稳、移动精度高的机械来说，更是如此。压力脉动主要来源于流量脉动。本实验只要求做液压泵的静态性能实验，对液压泵工作的振动、噪声、油压的脉动、油温的升高有一个基本的感性认识即可。

综上所述，本实验针对教学实验台上的叶片泵，测试和计算下列特性（转速n =常数，n 按该泵的额定转速考虑），并将测试及计算结果填入表中：

（1）测试理论流量；

（2）测试实际流量；

（3）计算容积效率；

（4）测试电功率；

（5）计算输入功率；

（6）计算输出功率；

（7）计算总效率；

（8）计算机械效率。

（二）实验原理

如图所示液压泵为定量叶片泵，是被试液压泵，额定压力为6.3MPa ，溢流阀在此作安全阀用，其压力应调得高于泵额定工作压力，液压泵输出油液经节流阀，流量计回油箱。在此，节流阀作为泵负载，改变节流阀开口的大小，可改变油液流动时所遇到的阻力，即改变泵的工作压力，这叫节流加载。泵的输出流量由流量计测定，泵的工作压力由压力表P6显示，电机的输入功率由功率表显示。

三、实验用仪器与设备

1．QCS003B 液压教学实验台的局部系统

2．毫秒计

四、实验方法与步骤

1．首先了解和熟悉实验台液压系统的工作原理及各元件的作用，明确注意事项。

2．检查油路连接是否牢靠。

3．将溢流阀的调节旋钮完全放松，启动液压泵，让泵空转1分钟，排出系统内的空气。然后关闭节流阀，缓慢调节溢流阀使其压力高于液压泵的额定压力的1.1倍，约为7MPa （已知被测试泵的额定压力约为6.3MPa ）作为系统的安全压力，再用锁母锁紧旋钮。

4．将节流阀全部打开，从流量计上读出零点流量值，并同时记录下功率和压力的值。

5．调节节流阀的开度，作为泵的不同负载，按预定点，逐点测P 电、p 、t ，记录。这

里，对于流量q ，由于存在：

t V q ∆=

式中：t 为对应于流量积累数之差∆V 所用的时间。

在实验中要用毫秒计记录流量累积数之差∆V =3L 时对应其所用时间t 。

6．调节节流阀的开度，从空载压力到安全阀压力，同步骤5相似进行测量，逐次记录。

7．实验完毕后关闭开关。 五、实验准备及预习要求

1．课前预习液压泵的静态性能指标如：压力、流量、功率、效率，明确定义及计算公式。

2．明确实验目的，了解实验内容，熟悉实验原理，并在实验前完成预习报告

六、实验注意事项

1．未经指导老师允许，不得擅自操作实验台。

2．严禁带负载启动（要将溢流阀的调节旋钮完全放松），以免造成安全事故。

七、思考题

1．从液压泵的总效率曲线上可以得到什么启发？

2．利用理论公式分析说明为什么节流阀能对被测试泵进行加载？