液压传动与控制实验报告

1、液压传动与控制实验报告液压传动与控制实验报告液阻特性实验一、 实验目的1、验证油液经细长孔、薄壁孔时的液阻特性指数是否符合理论值；2、通过实验获得感性认识，建立对于理论分析所获结论的信心，进而了解到油液流经任何形式的液阻都有符合理论值的液阻特性指数。深入地理解液阻特性，合理设计液压传动系统，对于提高系统效率、避免温升有着重要意义。二、实验内容及说明实验内容是：测定细长孔、薄壁孔的液阻特性，绘制压力流量曲线。说明如下：油液流经被测液阻时产生的压力损失和流量之间有着如下关系：式中： 液阻特性指数； 液阻两端压差 R 液阻，与通流面积、形状及油液性质和流态有关细长孔：L = 285 mm，d = 2

2、 mm薄壁孔：L = 0.3 mm，d = 2.6 mm，L d/2分别令被测液阻通过流量为2 L/min，3 L/min，或其它数值，测得相应的压差，理论计算和简单的推导过程如下：， ， ，等式两边同时取对数：， 则有：三、实验系统原理图及实现方法1、所需的实验系统如图1所示：图1 液阻特性实验系统原理图 这个系统需要在具体的实验平台上实现。2、实验平台简介 实验平台是一套多功能液压实验系统，图2所示为薄壁孔液阻特性实验所用的液压实验平台照片，图中橙色细管部分为被测薄壁孔液阻装置，两端的压力表用于测量液阻两端压差。图3为该平台液压系统原理图照片，要实现薄壁孔液阻特性实验，需要调节实验平台面板

3、上的一系列开关，本实验用液压泵2，打开针阀开关8（逆时针旋转至极限位置），关闭针阀开关9、10（顺时针旋转至极限位置）即可，用调速阀5进行调速，顺时针旋转调速阀手柄，流量增加，溢流阀3用于调定系统压力，瞬时针旋转溢流阀手柄，压力增加。图4为细长管液阻实验所用的液压实验平台。橙色细管部分为被测细长管液阻装置，同样安装了两块压力表，用来测液阻两端压差。图5所示为该平台液压系统原理图，要实现本实验系统，同样需要调整一些开关。本实验用液压泵1，打开开关9，关闭开关10即可。用调速阀7调节流量，用法如上述，溢流阀5用于调定系统压力，用法如上述。图2 薄壁孔液阻实验所用实验平台图3 薄壁孔液阻实验所用实验

4、平台液压原理图图4 细长孔液阻实验所用实验平台局部照片图4 细长孔液阻实验所用实验平台液压原理图四、 实验方法与步骤1、 启动油泵，用溢流阀调节实验压力，使P1读数为34MPa；2、 用调速阀调节被测液阻的流量，其值在1L/min4L/min范围内，油液温度在2026之间。流量的调节需要调速阀与溢流阀配合进行，为操作简便计，往往溢流阀的设定值较高，在调速阀调节流量过程中，不再调节溢流阀，而使泵出口压力保持基本恒定。压力值通过压力表读取，至于流量，需要在浮子流量计上读取金属浮子上边沿对应的透明壳体上的刻度，代入“流量计标定曲线”后获得单位为L/min的流量值。流量计照片如图6所示，图7所示为其中

5、一台流量计的标定曲线和数表。图6 流量计照片图7 薄壁孔实验用流量计标定图表3、 调节流量值，测得相应的压差，可以用描点法画压力流量曲线，取其中两套数值，代入公式，即可计算出被测液阻的液阻系数。细长孔实验：，实验数值应接近此值；薄壁孔实验：，实验数值应接近此值；以上实验数据的几何意义是：细长孔逐点测得的曲线接近直线，薄壁孔逐点测得的曲线接近抛物线。由于流量计标定是在油液温度24条件下进行的，为保证实验数值的准确，实验时应尽量保证油液温度接近24。五、 实验要求1、 根据实验记录的、，验算出被测液阻的液阻特性指数；2、 获得一批、实验数值，用描点法绘制曲线，由曲线形状判断被测液阻的性质。3、 分

6、析实验值和理论值误差产生的原因。六、实验数据记录处理1、原始数据记录流量(L/min)进口压力P2（MPa)出口压P3（MPa）压差（MPa）1细长孔10.540.07250.467520.840.120.7231.310.1951.11541.80.2751.5252薄壁孔10.100.0350.06520.320.060.2630.680.090.5941.260.1251.1352、验算被测液阻的液阻特性指数考虑到实验过程中的误差，计算采用采集的多组数据两两组合然后求平均值的方法，以保证实验结果精确度。（1）、细长孔液阻特性指数计算 由以上六个数据求平均值得：（2）、薄壁孔液阻特性指数计

7、算 由以上六个数据求平均值得：3、绘制曲线（1）、细长孔曲线由曲线可以看出细长孔的曲线近似为一条直线，这说明油液流经细长孔时候产生的压力损失和流量之间近似有着正比的关系。（2）、薄壁孔曲线由曲线可以看出，由曲线可以看出薄壁孔的曲线近似为一条过零点的抛物线，这说明油液流经细长孔时候产生的压力损失和流量之间近似二次关系。4、 分析实验值和理论值误差产生的原因在细长孔试验中，其理论值为，实际测量值为，实验误差为7.3%在薄壁孔试验中，其理论值为，实际测量值为，实验误差为4.1%在实验中可能产生误差的原因如下：1、 实验仪器本身存在的缺陷。2、 流量计标定是在油液温度24条件下进行的，在试验的过程中由

8、于油泵本身工作产生热量，导致油液温度偏离24。3、 读数时引入的读数误差。液压泵实验一、实验目的了解液压泵的主要性能，掌握液压泵的实验原理及测试方法。二、实验内容测试定量叶片泵和限压式变量泵的压力流量特性，并绘出其特性曲线，计算出该泵在额定压力下的容积效率（一点）。三、实验原理图图1 定量泵实验原理图图2 变量泵实验原理图四、实验步骤1、定量泵实验（中间实验台）：（1）、实验准备：开始实验前逆时针关闭开关9、11，顺时针打开开关10。松开溢流阀6和节流阀8，启动泵2（定量泵）。空运转约一分钟；（2）、系统安全压力设定：调节溢流阀6，配合调节节流阀8，使压力表P4的读数为7MPa，该压力即为系统

9、安全压力。（3）、全部松开节流阀8，卸下压力，此时压力表P4的读数降至最低点，记下这点的压力表P4的读数P值和流量计读数Q值；（4）、逆时针调节节流阀8，逐步给定量泵加载，每次加1MPa，直到6.3MPa（泵的额定压力）为止，记录每次的P值和Q值，并填入下面的表格中。松开节流阀8和溢流阀6，关闭泵2。（5）、根据记录的P、Q值，用坐标纸绘出P-Q特性曲线；（6）、计算额定压力下的容积效率和泵的最大输出功率（额定压力下的压力和流量的乘积）。安全注意事项：启动泵之前，一定要将溢流阀6处于打开状态。2、变量泵实验（左侧实验台）（1）、实验准备：开始实验前逆时针关闭开关8、10，顺时针打开开关9。松开

10、溢流阀3和节流阀4，启动泵1（变量泵）。空运转约一分钟；（2）、系统安全压力设定：调节溢流阀3，配合调节节流阀4，使压力表P1的读数为7MPa，该压力即为系统安全压力。（3）、全部松开节流阀4，卸下压力，此时压力表P1的读数降至最低点，记下这点的压力表P1的读数P值和流量计读数Q值；（4）、逆时针调节节流阀4，逐步给定量泵加载，每次加1MPa，到5MPa，然后每次加载0.2PMPa，直到6.3MPa（泵的额定压力）为止，记录每次的P值和Q值，并填入下面的表格中。松开节流阀4和溢流阀3，关闭泵1。（5）、根据记录的P、Q值，用坐标纸绘出P-Q特性曲线；（6）、计算全流量工作压力下的容积效率和泵的

11、最大输出功率（全流量压力下的压力和流量的乘积）。安全注意事项：启动泵之前，一定要将溢流阀3处于打开状态。六、 数据处理与实验结果分析1、原始数据记录（1）、定量泵实验记录表出口压力P（MPa）1234566.3实际流量Q实（m3/h）10.19.89.498.58.28.1实际流量Q实（L/min）168.33163.33156.67150141.67136.67135理论流量Q理（m3/h）以系统完全卸压出口压力0.3MP时泵的流量10.5m3/h为理论值容积效率V0.96190.93330.89520.85710.80950.78100.7714泵输出功率（kw）2.80555.44437

12、.83351011.805813.66714.715（2）、变量泵实验记录表出口压力P（MPa）123455.25.45.65.86.06.26.3实际流量Q实（m3/h）14.7714.0813.3912.7311.698.884.912.961.880.910.130实际流量Q实（L/min）246.17234.67223.17212.17194.83148.0081.8349.3331.3315.172.170.00理论流量Q理（m3/h）以系统完全卸压出口压力0.88MP时泵的流量14.86m3/h为理论流量容积效率V0.99390.94750.90110.85670.78670.59

13、760.33040.19920.12650.06120.00870.0000泵输出功率（kw）4.107.8211.1614.1416.2412.837.364.603.031.520.220.002、绘制压力流量曲线根据所测得的P、Q值画出泵的流量、容积效率、输出功率与压力的关系曲线，并进行对比。（1）、定量泵的压力流量曲线、容积效率曲线和输出功率曲线三者的对比（2）、变量泵的压力流量曲线、容积效率曲线和输出功率曲线三者的对比3、实验分析1、液压泵容积效率大小反映泵的什么性能？答：容积效率指的是泵的实际流量和理论流量的比值，泵的输出压力越高，泵的容积效率就越低，因此容积效率反映的是泵的泄露情

14、况，就是说对于同一个泵而言，容积效率越高，泵的泄露量就越小，容积效率越低，泵的泄露量就越大，当容积效率为1时，就是理想的没有泄露的情况。2、影响液压泵容积效率的因素有哪些？答：根据容积效率的定义：可以知道，泵的容积效率与输出压力、泄露系数、泵的排量、转速有关，泵的输出压力越高、泄露系数越大、泵的排量越小、转速越低，则泵的容积效率越低。3、为什么变量泵加载到一定压力，流量会急剧变化，试用变量泵的工作原理说明之。答：随着输出压力的增加，刚开始时油压的反馈作用力小于弹簧的预紧力，泵的偏心距初始为最大值，泵的流量也是最大值，并基本上也不变，其流量压力曲线接近于水平，只不过压力增加，泵的泄露增加，因此流

15、量压力曲线初始时略有下降；当油压的反馈作用力等于弹簧的预紧力时，弹簧扁处于临界平衡状态，这就是流量压力曲线的拐点处，当油压的反馈作用力大于弹簧的预紧力时，泵的偏心距减小，泵的流量也减少，这时候压力也很高，因此泄露也增加，于是便出现了流量压力曲线上边流量急剧变化的情况。节流调速实验一、实验目的1、测量调速阀、节流阀的速度负载特性。2、加深对进口节流、出口节流调速回路的认识。二、实验内容包括调速阀调速特性和节流阀调速特性：1、测定液压缸进口节流调速阀和出口节流节流阀各自的速度负载特性。2、了解静态液压加载方法（差动加载）和光电开关测速方法。三、实验原理图四、实验方法与步骤（左侧实验平台）1、实验前

16、准备（1）、关闭开关7、9、10和节流阀4。（2）、松开溢流阀3、6，调速阀14、15（顺时针旋转旋钮到极限位置）。启动液压泵1、泵2。（3）、调节溢流阀6，使压力表P3的读数为2MPa。将溢流阀5完全打开，使得压力表P2的读数为最低。（4）、拨动转向阀16开关，使工作缸往复运动数次以排出工作缸内空气。2、进口调速阀节流调速实验（1）、保持节流阀15开口为最大状态，调节调速阀14的开口，拨动电磁换向阀16的开关，使工作缸运动，当光电计数器显示值大约为120时，该状态即为调速阀的固定开口状态。（2）、拨动换向阀16的开关，使工作缸工作，在运动过程中读出压力表P3、P6的数值，运动停止后记下光电读

17、数器的读数，该读数除以50即为负载为零时工作缸运动100mm所用时间，据此得到运动速度。（3）、拨动换向阀16开关，使工作缸回程。调节溢流阀5，使压力表P2的读数为适当值（如0.5MPa），记录该载荷下工作缸运动过程中的压力表P6、P7值，运动停止后记录时间。（4）、重复步骤3的操作，逐渐增加负载压力，直到工作缸不能移动为止。（5）、松开溢流阀3，使压力表P2读数降为最小值。（6）、整理纪录值，绘出进口调速阀的速度负载特性曲线。3、出口节流阀节流调速实验（1）、将调速阀14完全松开，调节节流阀15的开口，使光电计数器的读数大约为120。（2）、重复进口节流调速实验的2、3、4、5步骤，实验中记

18、录压力表P8、P2压力值和光电计数器的读数。（3）、整理纪录值，绘出出口调速阀的速度负载特性曲线。五、数据记载、处理与曲线绘制1、原始数据记载及初步处理（1）、进口调速阀节流调速实验光电读数器读数所用时间/s速度/(mm/s)0.500.41202.441.671.000.61222.4440.981.500.81262.5239.682.000.91312.6238.172.501.11673.3429.943.001.32224.4422.523.101.372394.7820.923.201.42635.2619.013.301.412965.9216.893.401.423707.413.513.503.60（2）、出口调速阀节流调速实验光电读数器读数所用时间/s速度/(mm/s)0.51.501252.540.001.01.321362.7236.761.51.221553.132.262.00.901803.627.782.50.752204.422.732.70.602645.2818.942.90.543146.2815.923.00.523647.2813.743.10.51