液压与气压传动实验

液压与气压传动实验

实验一 油泵性能

一、实验目的

1、通过实验了解油泵的主要技术性能，测定油泵的流量特性、容积效率和总效率。 2.、掌握小功率油泵的测试方法。

3、产生对油泵工作状态的感性认识，如振动、噪声、油压脉动和油温变化等。

二、实验内容

1、油泵的流量特性

油泵运转后输出一定的流量以满足液压系统工作的需要。由于油泵的内泄漏，从而产生一定的流量损失。油泵的泄漏量是随油泵的工作压力的增高而增大的，油泵的实际流量是随压力的变化而变化的。因此需要测定油泵在不同工作压力下的实际流量，即得出油泵的流量特性曲线Q ＝ f(P)．

2、油泵的容积效率

油泵的容积效率，是指它的实际流量Q 与理论流量Q 0之比，即：

%100⨯=

O

v Q Q

η 式中：Q 0可通过油泵的转速和油泵的结构参数计算。

对于双作用叶片泵：

n SZ r R r R b Q ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡

---=θπcos )(2220

R 、r 分别为定子圆弧部分的长短半径

b 为叶片宽度 θ 为叶片的倾角 S 为叶片厚度 Z 为叶片数 n 油泵转速

在实验中，为便于计算，用油泵工作压力为零时的实际流量Q k （空载流量）来代替理论流量Q 0，所以

%100⨯=

k

v Q Q

η 由于油泵的实际流量Q 随工作压力变化而变化，而理论流量Q 0(或空载流量Q k )不随压力产生变化，所以容积效率也是随油泵工作压力变化的一条曲线。通常所说的油泵容积效率是指油泵在额定工作压力下的容积效率。

3、油泵的总效塞

油泵的总效率η是指油泵实际输出功率N c 与输入功率N R 之比即

%100⨯=

R

c

N N η

式中：N c =

60

1

·P ·Q(kw)， P ——油泵工作压力(MPa)， Q ——油泵实际流量(L ／min)； N R ——104.7M ·n(kw)，

M ——电机输出扭矩(N ·m)， n ——电机转速(r ·p ·m)。

由预先测出的电机输入功率N dR 与电机总效率d η的关系曲线(见图1-1)，用三相电功率表测出油泵在不同工作压力下电机的输入功率dR N ，然后根据电机效率曲线查出电机总效率

d η，就可以计算出电机输出功率dc N ，这也就是油泵的输入功率N R 。即

N R = N dc = N dR ·d η 所以

%10060⨯==

d

dR R c N PQ

N N ηη 电机效率曲线如图1—1

图1—1 电机效率曲线

三、实验装置和作用

液压原理图见图1—2中油泵性能实验部分。

图1-2 节流调速性能、油泵性能与溢流阀静动态实验液压原理图

油泵18动力源，节流阀10外负载，溢流阀11调节油泵18的出口压力;

压力表12指示油泵18的出口压力;

流量计指示油泵流出流量的容积(10L／r)，秒表配合流量计测定流量。

四、实验步骤

在本实验中，可测得油泵的三个主要指标：油泵的流量特性、容积效率和总效率。

1、空载起动油泵在其运转一段时间后，当油温不再上升时，便可进行实验。

2、将节流阀10关闭，调节溢流阀11使压力表值为5MPa，此时，用锁母锁紧溢流阀11的调节旋钮。

3、调节节流阀10，使油泵出口压力从4MPa开始，每减少压力0.5MPa为一个测点，共测8个测点，第8个测点压力为0.5MP，分别记下每个测点的压力、流过一定容积油液的时间和电功率．此过程为减载过程。

4、调节节流阀10的开度为最大，测流量，此流量即为油泵的空载流量(此时压力可能不为零，为什么?)

5、调节节流阀10，使压力从0.5MPa到4MPa，方法同实验步骤3。此过程为加载过程。

6、实验完毕，溢流阀全部打开，压力表开关置“0”位，停车。

注意：实验步骤3和5的数据取平均值，即为所测得数据。

五、实验数据和曲线

1、实验数据填入表1—1。

2、特性曲线。

η～P和η～P的关系曲线。

画出油泵的流量特性曲线，及

v

(三条曲线可以画在同一张方格纸上)

六、分析和讨论实验结果

1、油泵的流量特性说明什么问题?

2、分析总效率曲线的变化趋势，说明总效率在什么范围内为较高，这在实际应用过程中有什么意义?

min)/(60L t V

Q k

k ——===

V ——空载流量(L)，

t k ——测定该空载流量所用的时间(sec)。

七、思考题

1、溢流阀11在实验中起什么作用?

2、实验中节流阀10为什么能够给被测油泵加载?

(提示：可用流量公式Q = k ·A ·2

1p ∆来分析，k ——节流阀的流量系数， A ——截流面积，p ∆——节流阀前后压力差。)

实验二 溢流阀性能

一、实验目的

1、通过实验加深理解溢流阀的启闭特性和调压偏差。

2、对溢流阀的动态特性取得感性认识，如压力超调量等。

3、测定溢流阀的压力损失和关闭泄漏量。

二、实验内容

1、溢流阀的启闭特性和调压偏差

溢流阀调定压力P t 后，在系统压力将要达到调定压力P t 时，溢流阀就已经开启，我们称溢流阀刚刚开启时的压力为溢流阀的开启压力，用P k 表示。调压偏差∆P 是指调定压力P t 与开启压力P k 之差，即

k t P P P -=∆

实验时，当被测阀通过试验流量为理论流量的1％溢流量时的系统压力值为开启压力P k ，而调压偏差∆P 与调定压力P t 之比称为调压偏差率ϕ，即

%100⨯-=∆=

t

k

t t P P P P P ϕ 2、溢流阀的动态特性

溢流量突然变化时，溢流阀所控的压力随时间变化的过渡过程，如图2-I 。

图2-1 溢流阀的动态特性(阶跃响应)曲线

①压力回升时间1t ∆是从开始升压至调定压力P t 稳定时的时间。 ②卸荷时间△t 2是从调定压力P t 开始卸荷至压力稳定的时间。 ③压力超调量c p ∆是最大峰值压力m ax P 与调定压力P t 之差。即

t c P P P -=∆max

而压力超调量c P ∆与调定压力P t 之比为压力超调率σ，即