液压传动实验

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<液压与气压传动> 实验指导书 实验一 液压泵性能测试实验 一、实验目的： 1. 了解液压泵主要特性(功率特性、效率特性)和测试装置； 2 掌握液压泵主要特性测试原理和测试方法 二、测试装置及实验原理 1 测试装置液压原理图 1.定量泵驱动电机,2. 定量叶片泵,3. 定量叶片泵安全阀,4. 节流阀,5. 压力传感器, 6. 流量传感器。 2 实验原理 （1）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，将节流阀4全关，溢流阀3调至高于泵的额定工作压力，启动被试液压泵2，待稳定运转后，压力传感器5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： （） （2）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3调至高于泵的额定工作压力，用节流阀4给被试液压泵2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，将溢流阀3调至高于泵的额定工作压力，用节流阀4给被试液压泵2由低至高逐点加载。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。 界面示意图 1.4 实验步骤 1.空载排量 1）在[测试项目选择]选择[测试泵的空载排量]; 2）泵出口连接流量传感器，使液压泵处于空载状态; 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; 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; 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; 2液压泵性能测试: 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; 2）将节流阀4全松,使液压泵处于压力最小状态; 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]; 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; 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; 6）小心将节流阀4旋紧一点,使液压泵工作压力升至下一个测压点; 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; 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 实验二 溢流阀性能实验 一）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 二） 测试装置及实验原理 1测试装置液压原理图 1. 定量泵驱动电机,2. 定量叶片泵,3. 定量叶片泵安全阀,4.功率传感器、转速传感器,5. 吸油滤油器,6. 液位计,7. 加热管,8. 流量传感器, 2实验原理 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 软件的操作功能：显示液压原理图、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。 界面示意图 4 实验操作步骤 启闭特性: 1在[测试项目选择]中,选择[启闭特性测试],按[项目运行]键; 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; .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调节被试溢流阀手柄,使其进口压力为额定压力; 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4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; 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; ***数据采集接线说明 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: 2YA(DO1) 3YA(DO2) 5YA(DO3) 调压范围测试: 0 1 0 压力振摆测试: 0 1 0 压力偏移测试: 0 1 0 卸荷压力测试: 1 1 0 内泄漏量测试: 0 1 1 启闭特性测试: 0 1 0 4.AD卡共有16个通道可供使用，即1～18，默认AD起始通道--1通道 5.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； 实验三 节流调速回路性能实验 1 实验目的 1） 以进口节流调速回路为例了解节流调速回路的组成及调速原理 2） 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 3）分析比较变负载节流调速性能特点 2 测试装置及实验原理 1）测试装置液压原理图 1. 定量泵驱动电机,2. 定量叶片泵,3. 定量叶片泵安全阀,4.功率传感器、转速传感器,5. 吸油滤油器,6. 液位计,7. 加热管,8. 流量传感器,9. 先导式溢流阀，10.先导式减压阀,11.位移传感器, 2）实验原理 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J1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3为一个系统设定压力，锁紧手柄；调节节流阀J1为一个设定开度，锁紧手柄；设定若干个加载压力测量点,由小至大调节减压阀10(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, p4, p5、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： (N) 液压缸的有用功率： (W) 节流损失功率： (W) 调速回路输入功率： (W) 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。 3 实验软件功能 软件的操作功能：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。 界面示意图 4 实验操作步骤 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。 1.变负载功率特性(速度负载特性)测试 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）启动两个液压泵,调节Py1为系统最高压力(7MPa),Py2(调节减压阀10)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); 3）手动调整节流阀J1的开度,使工作缸的速度合适; 4）手动开启电磁铁3YA,使负载缸左行至终点; 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; 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; 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; 测试数据显示在[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; 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; .9）调整Py2至下一个加压点,重复9.4.1.7-9.4.1.8操作,直至测试全部完成 *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; ****数据采集接线说明 1.本实验使用AD通道7个,DO通道2个; 2.AD起始通道-- 节流阀入口压力传感器p1 AD起始通道+1--节流阀出口压力传感器p2(工作缸无杆腔) AD起始通道+2--工作缸有杆腔压力传感器p3 AD起始通道+3--负载缸有杆腔压力传感器p4 AD起始通道+4--负载缸无杆腔压力传感器p5 AD起始通道+5--流量传感器q AD起始通道+6--位移传感器L 3.DO通道默认设置: 工况 2YA(DO2) 1YA(DO1) 工作缸右行 0 1 工作缸左行 1 0 4.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 5.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； 6.电磁铁3YA和4YA用手动控制，以驱动负载缸动