液压传动实验指导书

液压传动实验指导书

实验一 液压系统中工作压力形成原理实验

一、实验目的

1、加深理解液压传动中“工作压力决定于外负载”的含义，外负载包括有效负载和无效负载，如油液流动时的压力损失，油缸运动时的摩擦损失等，就属于无效负载。

2、掌握液压系统中工作压力形成和传递的规律。

二、实验原理与实验内容

1、实验原理

本实验采用垂直悬置的液压缸作为实验缸，当有杆腔输入压力油，活塞在进油压力的推动下以速度v 匀速上升时，工作腔的压力大小可由活塞的静力平衡方程得出：

或

式中：—液压缸有杆腔压力； —液压缸无杆腔压力； —液压缸有杆腔面积； —液压缸无杆腔面积； —摩擦阻力（包括活塞与缸筒内壁的摩 擦阻力和活塞杆与油缸端盖处的摩擦阻力）； —活塞及杆件的重力； —砝码及托盘的重力（外界负载）。 2、实验内容

1）液压缸磨擦阻力变化对液压缸工作压力的影响

在本实验装置中，活塞杆与端盖密封处的磨擦阻力是可调的。通过旋紧或放松端盖螺帽，改变轴向机械力，压紧或放松V 形橡胶密封圈，从而改变摩擦阻力。摩擦阻力属于无效负载。 实验应在液压阻力（即背压）不变和不计外负载的情况下进行。 2）液压缸外加负载变化时对液压缸工作压力的影响

外负载是指直接加在活塞杆上的有效负载（砝码和砝码托盘的重力）。液压缸在正常的磨擦阻力下（通过调节达到），在活塞杆上加不同的负载（砝码），观察其工作压力随之变化的情况。

3）多缸并联系统中外负载不同时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，在大致相同的摩擦阻力和液压阻力的条件下，对三个缸施加不同的外负载，观察、记录并分析系统中各缸进口压力随时间t 变化的数值和规律。

三、实验设备与步骤

1、实验设备

W

G f F F F A p A p +++=2211)

(1

1

1221W G f F F F A A A p p +++=1p 2p 1A 2A f

F G

F W

F

QCS002型实验台；秒表一块。

2、实验液压系统原理图如图1-1所示。

图1-2 液压系统中工作压力形成原理实验液压系统原理图

1-滤油器 2-液压泵 3-滤油器 4-溢流阀 5、6-调速阀 7-三位四通电磁换向阀 8、9、10-节流阀 11、12、13-液压缸 25-冷却器 26-电加热器 27、28、29-砝码

30-温度计 32、33、34-单向阀 41-油箱

3、实验步骤 实验前的调试

1）实验油温应控制在20~40℃范围内。如超出该范围，可开动冷却器25或加热器26。 2）接通电源前，电磁阀7和电加热器26的旋钮开关均应处于“0”位，全松溢流阀4，关死调速阀5和6，把各缸的节流阀8、9、10均开至最大，卸下各缸的砝码托盘，放松缸端螺帽，并反向稍微带紧。

3）接通电源，启动液压泵，待运转正常后（约一分钟，排除系统中的空气），逐渐关小溢流

阀4，使泵的出口压力调到（10kgf/cm2），再慢慢打开调速阀6，使各缸活塞

杆往复运动到终端时撞击声要小，并有充分时间在活塞杆运动过程中能准确地观察出压力表的读数。同时，操纵电磁阀7的旋钮开关，使活塞杆上下往复运动到终点3~5次，以排除各缸内的空气。然后，使电磁阀7的开关处于“0”位。 实验操作：

1p Pa 5108.9

1） 液压缸中摩擦阻力变化时对液压缸中工作压力的影响

（1）任选一个液压缸作为实验缸，关闭其他两缸的压力表开关和节流阀。操纵电磁阀7旋钮开关到“1”位，使实验缸活塞杆降到下端。全松溢流阀4。

（2）把电磁阀7的旋钮开关转至“0”位，慢慢旋紧溢流阀4，待实验缸活塞杆刚刚开始上移时就立即停止旋溢流阀，记下活塞上行阶段的压力数值。

（3）逐次旋紧缸端螺帽，重复第2步操作，分别记下各压力值，填入实验记录表1-1中。 （4）本项实验结束后，全松开溢流阀4；放松缸端螺帽并反向稍微带紧，恢复试验缸的正常摩擦阻力状态。

2）液压缸的外负载变化时对液压缸工作压力的影响

（1）实验缸的活塞杆上装上砝码托盘，操作电磁阀7的旋钮开关至“1”位，使活塞杆降到下端。

（2） 分别挂上1、2、3块砝码，重复第一项实验中第2步的操作，记下活塞杆上行阶段的压力值，填入实验记录表1-2中。（注意在实验中适当调节节流阀8的开度，使其随外负载的增加而适当减小，防止活塞杆下降时在进油腔产生负压，而在回油腔产生过大的背压，以致损坏压力表。）

（3）本项实验结束后，卸去砝码，全松溢流阀4，并记下挂三块砝码时节流阀8旋钮手柄上的刻度值。

3）多缸并联系统中外界负载不同时对系统工作压力的影响 （1） 打开液压缸的压力表开关。

（2） 把各缸的节流阀8、9、10的手柄调到第2项实验中第3步所记下的刻度值。

（3）操纵电磁阀7的旋钮开关，使各缸往复运动，并进行下列调整，当活塞杆上行时，适当调整各缸端的螺帽，使摩擦阻力接近相等；当活塞杆下行时，再适当调整各缸的节流阀开度，使回油阻力接近相等。最后使活塞杆处于下位。

（4）操纵电磁阀7的旋钮开关，记下各缸无外载荷时活塞杆上行时的各压力值，填入实验记录表1-3中。

（5）各缸均装上砝码托盘，分别挂上1、2、3块砝码。将溢流阀4逐渐旋紧，使液压泵出口压力调至三缸并联系统的最大负载压力（由实验时根据第2项实验中得出的值确定）。操纵电磁阀7的旋钮开关，记下各缸在活塞上行时的各压力值，填入实验记录表1-3中。 （6）改变各缸的砝码块数，重复第5步操作，并将各压力值填入实验记录表1-3中。

（7）本项实验结束后，卸下各缸砝码和托盘，全松溢流阀4，调速阀5和6开至最大，再停液压泵电机，关闭电源。 有关参数：

1）、油缸无杆腔面积 12.56cm 2

，有杆腔面积为 5.5cm 2

2）、单个砝码重量为 110g 。

四、实验数据处理及结论

一）液压缸中摩擦阻力变化时对液压缸中工作压力的影响 1、测试参数并计算

表1-1 液压缸摩擦阻力变化时对液压缸中工作压力的影响

21p

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