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实训指导书(新) 1/30实验1液压执行元件性能实验1-液压缸 一、实验目的使实验学生熟悉和了解液压缸的作用和性能。 液压缸和液压马达同属“执行元件”，指的是所有的将液压能转换成机械能的装置，液压缸输出作用力与直线位移。 本次实验将对双作用液压缸进行实验，测试液压缸压力传动比与速度比。 二、实验内容和原理双作用液压缸有两种，一是带有不同活塞面积的单活塞杆式液压缸，二是带有相同活塞面积的双活塞杆式液压缸。 由于活塞和活塞环面积的不同，因此，单活塞杆式液压缸的有杆腔和无杆腔具有不同的容积。 当流量不变时，液压缸的活塞杆在伸出和返回时的速度不同。 本实验将采用单活塞杆式双作用液压缸进行压力传动比、速度比的测试。 理论上的压力传递比可以根据下面的公式，通过计算活塞面积和活塞环面积之比得到:i1=A2/A1=活塞环的面积/活塞面积相关尺寸为?活塞=25mm；?活塞杆=16mm实际压力比采用公式i1=P伸出/P返回比较实际压力传递比与理论压力传递比的差值，并分析其原因。 根据下列公式计算出液压缸伸出和返回时的速度；v=s/t式中，v=运动速度（m/s）；s=行程长度(m=0.2m)；t=运动时间（s)速度比值i2=t伸出/t返回=伸出时间/返回时间 三、液压系统原理图如图3- 1、3-2所示。 所需元件液压缸1个（已安装在面板上）；二位四通换向阀1个；节流阀1个；压力表2个；压力软管若干（两根测压软管）图3-1压力传递比液压回路图3-2电路图 四、液压回路连接 1、关掉液压泵，使系统不带压力。 2、将各个元件安装在实验台上。 液压缸被安装在实验台的侧面。 需要用压力软管连接。 3、用两个压力软管将（4/2）二位四通换向阀与液压缸相连。 在压力软管上是测压点上连接两个压力表。 4、回油路上连接一个节流阀。 5、连接电路。 五、实验步骤 （1）压力传递比测试 1、检查所连接的回路，检查接头是否正确连接。 2、将节流阀全开。 3、启动系统，将压力补偿泵的压力设置在50bar。 4、调试节流阀开口，使活塞伸出时间大约在5秒左右。 然后将油缸活塞收回，做好实验记录准备。 5、使液压缸“伸出”（电磁铁失电），从压力表上读出压力，测量活塞伸出时间。 6、使液压缸“返回”（电磁铁得电），从压力表上读出压力，测量活塞返回时间。 7、关闭系统。 8、拆下液压缸上的防护板，给液压缸上连接一个重物，然后重新安装好防护板。 9、启动液压泵。 10、重复步骤（2-7）使液压缸活塞往返，并记录下相应数据值。 11、拆除添加到工作台上的元件，归置于原处。 六、实验数据记录表3-1不带负载的压力及活塞速度记录表液压缸换向阀阀芯位置Pe1bar Pe2bar Pe3bar ts V返回m/s V伸出m/s活塞返回a活塞在返回的终点位置a活塞伸出b活塞在伸出的终点位置b计算理论压力传递比、实际压力传递比、无负载的速度比、有负载的速度比 七、思考 1、对单活塞杆式液压缸，为何伸出和返回时所获得的力和速度也不相同？ 2、理论压力传递比与实际压力传递比为何有差距？实验2液压执行元件性能实验2-液压马达 一、实验目的使实验学生熟悉和了解液压马达的作用和性能。 液压缸和液压马达同属“执行元件”，指的是所有的将液压能转换成机械能的装置，液压马达输出作用扭矩与转速。 本实验将对液压马达的功能特性进行测试，即压力、流量变化对转速的影响情况。 二、实验内容和原理设计一个回路，通过控制一个换向阀使一个液压马达在两个方向上都能旋转（为了使马达能够停止，应该使用一个三位四通换向阀）。 另外，使用一个溢流阀对液压马达进行加载，以改变进油管路的压力和液压马达工作管路的压力。 三、液压系统原理图图4-1液压马达性能测试回路图4-2电路图所需元件斜轴式液压马达1个；三位四通换向阀1个（O型）；溢流阀1个、节流阀1个、压力表3个；压力软管若干。 四、液压回路连接 1、关掉液压泵使系统不带压力 2、将液压元件安装在实验台上。 为了在前面可以看见转盘，一定要将液压马达安装在后面。 3、根据回路图，使用所需的压力软管连接相关的元件。 4、连接电路注意应确保泄漏油不带压力地流到油箱（或量筒）里去。 否则容易导致马达被损坏。 五、实验步骤 1、检查所连接的回路，确保软管连接正确。 2、启动液压泵。 检查压力补偿泵的压力设置，压力应在50bar。 3、将溢流阀完全关闭，将节流阀完全打开 4、将三位四通换向阀换到阀芯位置“a”（马达逆时针方向转动）。 注意马达旋转时，不要让马达碰到衣服，头发等。 5、在溢流阀上设置预加载压力至20bar。 回油路压力可以从压力表Pe2上读出。 6、测量当前流量。 记录下流量值和压力Pe1-Pe3。 7、按数据记录表中给定的值依次调整节流阀，并记下逆时针和顺时针转动的这些值。 8、三位四通换向阀换到阀芯位置“b”，使马达顺时针转动，重复步骤5-7。 9、关闭系统。 10、计算流量Q和马达的旋转速度并将所计算的值填入表中。 六、实验数据记录表4-1逆时针旋转节流阀的开度Pe1bar Pe2bar Pe3bar QL/min nmin-1完全打开关闭3圈再关闭1圈再关闭1圈完全关闭表4-2顺时针旋转节流阀的开度Pe1bar Pe2bar Pe3bar QL/min nmin-1完全打开关闭3圈再关闭1圈再关闭1圈完全关闭 七、思考 1、当节流阀完全关闭，液压马达停止，此时有无转矩输出？ 2、节流阀逐渐关小时，输出扭矩将如何变化？实验3节流阀性能实验 一、实验目的节流阀是通过改变节流口的流通面积或通道长度大小的方向来改变液阻，从而实现对流量的控制。 它经常被用于控制液压缸的活塞速度。 通过该实验的练习，画出节流阀的特性曲线。 二、实验内容和原理设计一个回路，在一定的流量下，测量油液流过节流阀的压差。 用溢流阀在节流阀的出口管路上模拟一个负载压力，通过负载压力的变化来观察引起的流量变化。 三、液压系统原理图图5-1液压回路图所需元件溢流阀1个；节流阀1个；压力表2个；分配接头2个；压力软管2个；测量软管2个； 四、液压回路连接 1、关掉液压泵，使系统不带压力。 2、根据所提供的液压回路图，将所需要的各个元件安装在实验台上。 3、根据液压回路图，连接各个元件。 4、为了连接压力表，使用测量软管。 五、实验步骤1检查所连接的回路，确保元件与软管连接正确。 2、将溢流阀松开。 3、顺时针方向转动节流阀调节旋钮至终点，将节流阀DF1.1关闭。 4、启动液压泵。 5、逆时针方向转动节流阀调节旋钮，将节流阀打开半圈。 为了调节准确，建议在调节旋钮上标记一个点。 6、设置负载压力至20bar。 可以从回油路压力表2eP上读出该压力值。 7、测量流量并记录下压力1eP和2eP。 8、在下列负载压力下重复进行测量25bar、30bar、35bar、40bar和45bar。 9、将节流阀再打开半圈。 10、重复步骤6-9。 11、将节流阀再打开半圈。 12、重复步骤6-9。 13、关掉液压泵。 将安装到面板上的元件拆除归置于原位。 14、将数值填入到表中。 六、实验数据记录记录数据，并将压力-流量曲线绘制在二维图中。 第一个位置第二个位置第三个位置Pe1bar Pe2bar p?bar QL/min Pe1bar Pe2bar p?bar QL/min Pe1bar Pe2bar p?bar QL/min202020252525303030353535404040454545 七、思考1在节流口不变的情况下，流量增加，压差p?如何变化？2在流量不变的情况下，节流口越小，压差如何变化？3在压差不变的情况下，当流量增加，压力如何变化？实验4差动回路调速实验 一、实验目的该实验是关于差动回路原理与进油路节流调速的练习。 差动回路将回油路直接接到进油路，能让活塞快速运动，并同时在回油路上产生稳定的背压。 节流调速是通过改变通流截面面积控制进入执行机构的流量，从而达到控制执行机构速度的目的。 本实验通过差动回路的调速操作，加深对差动回路和节流调速的感性认识。 二、实验内容和原理差动回路是将回油路的油液又搭接进入进油路，会在活塞上产生背压。 背压是通过换向阀使系统的压力连续地作用在有杆腔而产生的。 这种回路的主要优点是所需要的液压泵的排量小。 并且在面积比为12的情况下，液压缸伸出和退回的时间几乎是相同的。 差动回路的缺点是，由于背压的作用，力的损失较大。 差动回路只适用于单活塞杆式液压缸。 活塞两端具有不同的有效面积。 在活塞伸出时，有杆腔的油流直接流到无杆腔，从而增加了进油路的流量，提高活塞运动速度。 本实验将设计一个差动回路，通过换向阀控制液压缸伸出和退回。 在伸出的运动过程中，有杆腔的油流直接流到无杆腔。 调速阀DF3在运动过程中起到调节工作速度的作用。 三、液压系统原理图如图7-1,7-2所示。 所需元件调速阀1个；二位四通换向阀1个；压力表2个；分配接头1个；压力软管2个；测量软管2个；压力软管若干 四、液压回路连接 1、关掉液压泵，使系统不带压力。 2、将所需要的液压元件安装在实验台上 3、根据液压回路图6-1，使用压力软管连接各个元件。 连接时确保重物已被从液压缸上卸下 4、根据图6-2，连接回路所需元件调速阀1个；二位四通换向阀1个；压力表2个；分配接头1个；测量软管2根；压力软管若干。 图7-1液压回路图7-2电路图 五、实验步骤 1、检查所连接的回路，确保元件与软管连接正确 2、启动液压泵 3、将调速阀的调节手柄转到开口位置1上 4、测量并记录下液压缸伸出运动过程和伸出到头时的压力，测量并记录下液压缸伸出时所用的时间 5、换向阀换向，测量并记录下液压缸返回运动过程和返回到头时的压力，测量并记录下液压缸返回时所用的时间 6、在调速阀分别为1.2；1.4；1.6；1.8和2的开口位置上，重复步骤4- 57、关闭系统，将安装到面板上的元件拆下，归置到原位。 六、实验数据记录调速阀的开口位置液压缸Pe1运动过程Pe2运动过程Pe1停止Pe2停止工作时间t(sec)速度v(cm/s)1伸出返回1.2伸出返回1.4伸出返回1.6伸出返回1.8伸出返回2伸出返回附注活塞直径D=25mm，活塞杆直径d=16mm，画出与调速阀开口位置相关的液压缸伸出和返回运动的速度特性曲线。 七、思考 1、差动回路中，活塞杆直径对速度、压力有何影响 2、比较伸出和返回速度，并分析在差动回路中，速度比为1左右时，面积比应该取多少？实验5速度换接回路设计实验 一、实验目的设计一个液压回路和一个电路，通过换向阀DW2E (2)的切换，使液压缸在伸出的过程中具有两个不同的工作速度。 液压缸返回不进行速度换接。 通过本实验了解液压系统速度换接的常规工作模式，熟练掌握一种速度换接的常用控制方式， 二、实验内容和原理该实验是关于快进-工进回路的练习。 在实验中，要求在活塞伸出方向上实现快进-工进的换接动作。 当有杆腔的油流在低背压的工况下通过换向阀直接流回油箱（低阻力）时，液压缸快速伸出；当到达一个特定的位置时，一个传感器连同一个继电器一起动作，使某个换向阀换向，切断原来导通的流道，使油液只能通过一个两通调速阀流过，达到调速的目的。 液压缸返回时不需要速度换接，而是快速返回。 三、液压系统原理图图8-1液压回路图图8-2电路图所需元件调速阀1个；二位四通换向阀2个；压力表2个；单向阀1个；分配接头2个；测量软管2根、电感式限位开关2个；压力软管若干 四、液压回路连接 1、关掉液压泵，使系统不带压力。 2、将所需要的液压元件安装在实验台上 3、根据液压回路图7-1，使用压力软管连接各个元件 4、连接回路时，必须确保重物已被从液压缸上卸下。 严禁带负荷进行连接回路操作。 5、检查传感器的位置，如果液压缸碰到传感器的话，液压缸的有机玻璃罩和传感器都有可能会被损坏。 五、实验步骤 1、检查所连接的回路，确保元件与软管连接正确。 2、启动液压泵 3、将两通调速阀的开口位置设置在1.0上 4、使液压缸伸出。 记录并将液压缸快速运动和工进运动的时间以及压力 5、使液压缸返回，记录并将液压缸返回运动的时间以及Pe1和Pe2填入到数据表中。 6、将调速阀的开口位置设置在1