液壓與氣動(dòng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室介紹

液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)室簡介

“液壓與氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室”是集實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)和科研為一體的綜合實(shí)驗(yàn)室。目前主要有FESTO液壓氣動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)和電腦等設(shè)備。該液壓氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用了鋁合金及高密度板材料。美觀大方，堅(jiān)固耐用，操作方便�；�本配置為：氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)元件1套；氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)PLC電氣控制系統(tǒng)1套；氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)繼電器控制模塊3套；低噪音空壓機(jī)1臺(tái)；液壓實(shí)驗(yàn)元件1套，液壓實(shí)驗(yàn)PLC電氣控制系統(tǒng)1套；液壓實(shí)驗(yàn)繼電器控制模塊1套；液壓實(shí)驗(yàn)泵站1臺(tái)。配備計(jì)算機(jī)10臺(tái)。液壓氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用專用獨(dú)立液壓實(shí)驗(yàn)泵站，配直流電機(jī)無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，而且電機(jī)速度控制系統(tǒng)內(nèi)部具有安全限速功能，可以對(duì)輸出的最高速度進(jìn)行限制。同時(shí)配有數(shù)字式高精度轉(zhuǎn)速表，實(shí)時(shí)測量泵電機(jī)組的轉(zhuǎn)速。并且配有油路壓力調(diào)定功能，可以調(diào)定輸出壓力油的安全工作壓力。泵站配有多路壓力油輸出及回油，可同時(shí)對(duì)多路液壓回路進(jìn)行供油回油。并采用閉鎖式快速接頭，以利于快速接通或封閉油路。實(shí)現(xiàn)油箱、油泵、直流電機(jī)、直流電源及控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速測控一體化設(shè)計(jì)。

利用氣動(dòng)與液動(dòng)綜合控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)既可分別獨(dú)立地進(jìn)行氣動(dòng)控制、液壓控制相應(yīng)的基本回路及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，以及PLC編程及控制實(shí)驗(yàn)；同時(shí)，也可綜合地進(jìn)行相互配合的實(shí)驗(yàn)：如實(shí)現(xiàn)氣-電控制，氣-液控制，電-液控制，以及氣-電-液綜合控制等。具體技術(shù)參數(shù)及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：一、技術(shù)參數(shù)

1.電源：AC：220V50HZ

2.實(shí)驗(yàn)臺(tái)外形尺寸：木桌：1500mmＸ1000mmＸ760mm3.實(shí)驗(yàn)支架尺寸：鋁槽支架1140mmＸ600mmＸ920mm

4.PLC可編程序控制器：松下FX1s-14MR型PLC(可根據(jù)客戶要求選擇），8輸入、6輸出

5.低噪音空氣壓縮機(jī)（WY5.2雙頭靜音氣泵）：電源AC220V功率：175W×2只氣罐容積：18L6.實(shí)驗(yàn)專用齒輪泵站工作電源：AC220V電機(jī)功率：750W

電機(jī)調(diào)速范圍：0-1500轉(zhuǎn)/分油箱容積：25L

安全限速范圍：1000-1500轉(zhuǎn)/分，油泵輸出最高工作壓力：2.5MPa安全壓力設(shè)定范圍：0.3-2.5MPa

液壓泵工作時(shí)離液壓臺(tái)1.5M遠(yuǎn)處噪聲≤58dB二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（一）氣動(dòng)基本控制回路實(shí)驗(yàn)

1.單作用氣缸的換向回路2.雙作用氣缸的換向回路3.單作用氣缸速度控制回路4.雙作用氣缸單向調(diào)速回路5.雙作用氣缸雙向調(diào)速回路6.速度換接回路7.緩沖回路8.二次壓力控制回路9.高低壓轉(zhuǎn)換回路10.計(jì)數(shù)回路11.延時(shí)回路12.過載保護(hù)回路13.互鎖回路14.單缸單往復(fù)控制回路15.單缸連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路16.直線缸、旋轉(zhuǎn)缸順序動(dòng)作回路17.多缸順序動(dòng)作回路18.雙缸同步動(dòng)作回路19.四缸聯(lián)動(dòng)回路20.卸荷回路21.或門型梭閥的應(yīng)用回路22.快速排氣閥應(yīng)用回路23.與門型梭閥的應(yīng)用回路。

（二）液壓傳動(dòng)基本回路實(shí)驗(yàn)

1.用換向閥的換向回路2.用“O”型機(jī)能換向閥的閉鎖回路3.用液控單向閥的閉鎖回路4.壓力調(diào)定回路5.二級(jí)壓力回路6.用減壓閥的減壓回路7.用增壓缸的增壓回路8.用換向閥的卸載回路9.進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路10.回油節(jié)流調(diào)速回路11.調(diào)速齒輪泵調(diào)速回路12.調(diào)速齒輪泵和調(diào)速閥的復(fù)合調(diào)速回路13.流量閥短接的速度換接回路14.二次進(jìn)給回路15.用順序閥的順序動(dòng)作回路16.用壓力繼電器的順序動(dòng)作回路17.用行程開關(guān)的順序動(dòng)作回路18.用行程換向閥的順序動(dòng)作回路。

擴(kuò)展閱讀：液壓與氣動(dòng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

XXX編寫

適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

XXXXXXX機(jī)械與電氣工程系機(jī)械實(shí)驗(yàn)室

二OO七年八月

前言

液壓與氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)掌握《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，將幫助加深理解本課程中的理論概念和原理，加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能及測試儀表的使用方法，熟悉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過程。同時(shí)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用理論處理實(shí)際問題，驗(yàn)證、消化和鞏固基礎(chǔ)理論，為了使實(shí)驗(yàn)取得預(yù)期的效果，實(shí)驗(yàn)前要求每個(gè)同學(xué)都能認(rèn)真閱讀以下幾點(diǎn)說明：一、實(shí)驗(yàn)方式：

本課程實(shí)驗(yàn)的宗旨是要充分培養(yǎng)、發(fā)揮學(xué)生的分析問題、解決問題和動(dòng)手的能力，因此，每個(gè)實(shí)驗(yàn)只提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求，給定實(shí)驗(yàn)設(shè)備，儀器，由學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，自行設(shè)計(jì)或選用液壓回路，擬定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟。

學(xué)生須接受老師的提問，所擬定的實(shí)驗(yàn)方案須經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師審閱后方能開始實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要認(rèn)真觀察各種現(xiàn)象，記錄有關(guān)參數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)思考題進(jìn)行討論（實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式參見附錄1）二、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)：

必須服從教師的安排，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室條例。

實(shí)驗(yàn)中的所有儀器裝置在沒有弄清楚前不得任意啟動(dòng)或撥動(dòng)，出現(xiàn)異常情況，要及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師。

實(shí)驗(yàn)以小組進(jìn)行，各人按分工完成自己的工作。

實(shí)驗(yàn)前不做準(zhǔn)備或?qū)嶒?yàn)中違反條例者，指導(dǎo)教師有權(quán)停止其實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后須切斷電源，使實(shí)驗(yàn)臺(tái)各裝置恢復(fù)原狀，歸還所借實(shí)驗(yàn)儀器、工具，做好有關(guān)的清理工作。

實(shí)驗(yàn)成績作為本科最終成績之一。

實(shí)驗(yàn)一液壓元件的拆裝實(shí)驗(yàn)

（液壓泵和液壓馬達(dá)拆裝實(shí)驗(yàn)）

液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，通過元件的拆裝實(shí)驗(yàn)，不但可以搞清楚結(jié)構(gòu)圖上難以表達(dá)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和空間油路，還可以感性地認(rèn)識(shí)各個(gè)元件的外形尺寸及有關(guān)零件的安裝部位，并對(duì)一些重要零件的材料、工藝及配合要求獲得初步的了解，以便在將來的實(shí)踐中能正確選用元件，設(shè)計(jì)出較合理、較理想的液壓系統(tǒng)。

拆裝實(shí)驗(yàn)主要分為：泵、缸和閥門三大類，由于液壓元件的各類型號(hào)很多，這里僅挑選一些常用的元件進(jìn)行拆裝，液壓系統(tǒng)的其他裝置，如輔助元件等，可在實(shí)驗(yàn)中加以認(rèn)識(shí)。

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，通過對(duì)液壓泵和液壓馬達(dá)的拆裝，可加深對(duì)泵和馬達(dá)結(jié)構(gòu)及工作原理的了解。

二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

拆裝：齒輪泵、單作用變量葉片泵、葉片馬達(dá)。

三．實(shí)驗(yàn)用工具及材料

內(nèi)六角扳手、固定扳手、螺絲刀、相關(guān)液壓泵、液壓馬達(dá)。

四．實(shí)驗(yàn)要求

1.通過拆裝，掌握液壓泵和馬達(dá)內(nèi)每個(gè)零部件構(gòu)造，了解其加工工藝要求。2.分析影響液壓泵和馬達(dá)正常工作及容積效率的因素，了解易產(chǎn)生故障的部件并分析其原因。

3.如何解決液壓泵的困油問題，從結(jié)構(gòu)上加以分析。4.通過實(shí)物分析液壓泵的工作三要素（三個(gè)必須的條件）。5.了解如何認(rèn)識(shí)液壓泵和馬達(dá)的銘牌、型號(hào)等內(nèi)容。

6.掌握液壓泵和馬達(dá)的職能符號(hào)（定量、動(dòng)量、單向、雙向）及選型要求等。

7.掌握拆裝油泵和馬達(dá)的方法和拆裝要點(diǎn)。

五．液壓泵和馬達(dá)結(jié)構(gòu)

1．定量泵型號(hào)：CB-B型齒輪泵，結(jié)構(gòu)圖見圖11

圖2－1

拆卸步驟：

1）松開6個(gè)緊固螺釘，分開端蓋1和4；從泵體3中取出主動(dòng)齒輪及軸、從動(dòng)齒輪及軸；

2）分解端蓋與軸承、齒輪與軸、端蓋與油封。此步可不做。裝配順序與拆卸相反。主要零件分析：

1）泵體3泵體的兩端面開有封油槽，此槽與吸油口相通，用來防止泵內(nèi)油液從泵體與泵蓋接合面外泄，泵體與齒頂圓的徑向間隙為0.13～0.16mm。

2）端蓋1與4前后端蓋內(nèi)側(cè)開有卸荷槽（見圖中虛線所示），用來消除困油。端蓋1上吸油口大，壓油口小，用來減小作用在軸和軸承上的徑向不平衡力。

3）齒輪2兩個(gè)齒輪的齒數(shù)和模數(shù)都相等，齒輪與端蓋間軸向間隙為0.03～0.04mm，軸向間隙不可以調(diào)節(jié)。

2．變量泵型號(hào)：YBN型單作用變量葉片泵，結(jié)構(gòu)圖見圖12

圖圖21-2－2

拆卸步驟：

1）松開固定螺釘，拆下彈簧壓蓋，取出彈簧4及彈簧座5；2）松開固定螺釘，拆下滑塊壓蓋，取出支撐滑塊等；

3）松開固定螺釘，拆下傳動(dòng)軸左右端蓋，取出定子、轉(zhuǎn)子傳動(dòng)軸組件和配流盤；

4）分解以上各部件。

拆卸后清洗、檢驗(yàn)、分析，裝配與拆卸順序相反。主要零件分析：

1）定子和轉(zhuǎn)子定子的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子的外表面是圓柱面。轉(zhuǎn)子中心固定，定子中心可以左右移動(dòng)。定子徑向開有13條槽可以安置葉片。

2）葉片該泵共有13個(gè)葉片，流量脈動(dòng)較偶數(shù)小。葉片后傾角為240，有利于葉片在慣性力的作用下向外伸出。

3）配流盤圖所示，配流盤上有四個(gè)圓弧槽，其中一個(gè)為壓油窗口a，另為吸油窗口c，其他兩個(gè)b、d是通葉片底部的油槽。a與b接通，c與d接通。這樣可以保證，壓油腔一側(cè)的葉片底部油槽和壓油腔相通，吸油腔一側(cè)的葉片底部油槽與吸油腔相通，保持葉片的底部和頂部所受的液壓力是平衡的。

4）滑塊支撐滑塊3用來支持定子，并承受壓力油對(duì)定子的作用力。5）壓力調(diào)節(jié)裝置壓力調(diào)節(jié)裝置由調(diào)壓彈簧5、調(diào)壓螺釘6和彈簧座組成。

調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量，可以改變泵的限定壓力。

6）最大流量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)左側(cè)螺釘可以改變定子4的原始位置，也改變了定子與轉(zhuǎn)子的原始偏心量，從而改變泵的最大流量。

7）壓力反饋裝置泵的出口壓力作用在活塞上，活塞對(duì)定子產(chǎn)生反饋力。

3．液壓馬達(dá)型號(hào)：YM型葉片式液壓馬達(dá)，結(jié)構(gòu)圖見圖13

1一殼體；2一定子；3一后蓋；4一轉(zhuǎn)子、葉片；5一壓力側(cè)板(配流盤)；6－搖擺彈簧；

7－軸承；8一軸封；9一軸承；10一軸；11一銷子

圖2－3

圖2－4

六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容

1．在齒輪油泵、單作用葉片泵（變量）、葉片馬達(dá)中選一種，畫出工作原理簡圖，說明其主要結(jié)構(gòu)組成及工作原理；2．?dāng)⑹霾鹧b的步驟；3．拆裝中主要使用的工具；

4．拆裝過程的感受。

試驗(yàn)二、液壓泵的性能測試

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.1了解液壓泵主要特性(功率特性、效率特性)和測試裝置；1.2掌握液壓泵主要特性測試原理和測試方法

二、測試裝置及實(shí)驗(yàn)原理

2.1測試裝置液壓原理圖

1－電機(jī)2－被試液壓泵3－電磁溢流閥4－節(jié)流閥5－截止閥

6－壓力表7－壓力傳感器8－流量傳感器9－溫度計(jì)

10－功率變換器和轉(zhuǎn)速傳感器

2.2實(shí)驗(yàn)原理

2.2.1液壓泵的空載性能測試

液壓泵的空載性能測試主要是測試泵的空載排量。

液壓泵的排量是指在不考慮泄漏情況下，泵軸每轉(zhuǎn)排出油液的體積。理論上，排量應(yīng)按泵密封工作腔容積的幾何尺寸精確計(jì)算出來；工業(yè)上，以空載排量取而代之�？蛰d排量是指泵在空載壓力（不超過5％額定壓力或0.5MPa的輸出壓力）下泵軸每轉(zhuǎn)排出油液的體積。

測試時(shí)，將節(jié)流閥4全關(guān)和截止閥5全開，溢流閥3調(diào)至高于泵的額定工作壓力，啟動(dòng)被試液壓泵2，待穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，壓力傳感器6顯示數(shù)值滿足空載壓力要求，測試記錄泵流量q（L/min）和泵軸轉(zhuǎn)速n(r/min)，則泵的空載排量V0可由下式計(jì)算：

V0q1000n（m3/r）

2.2.2液壓泵的流量特性和功率特性測試

液壓泵的流量特性是指泵的實(shí)際流量q隨出口工作壓力p變化特性。液壓泵的功率特性是指泵軸輸入功率隨出口工作壓力p變化特性。測試時(shí)，將截止閥5全關(guān)，溢流閥3調(diào)至高于泵的額定工作壓力，用節(jié)流閥4給被試液壓泵2由低至高逐點(diǎn)加載。測試時(shí)，記錄各點(diǎn)泵出口壓力p、泵流量q（L/min）、電機(jī)功率(KW)和泵軸轉(zhuǎn)速n（r/min），將測試數(shù)據(jù)繪制泵的效率特性曲線和功率特性曲線。

2.2.3液壓泵的效率特性(機(jī)械效率、容積效率、總效率)測試

液壓泵的效率特性是指泵的容積效率、機(jī)械效率和總效率隨出口工作壓力p變化特性。

測試時(shí)，將截止閥5全關(guān)，溢流閥3調(diào)至高于泵的額定工作壓力，用節(jié)流閥4給被試液壓泵2由低至高逐點(diǎn)加載。測試時(shí)，記錄各點(diǎn)泵出口壓力p（MPa）、泵流量q（L/min）、電機(jī)輸入功率P(KW)和泵軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。實(shí)測的電機(jī)效率（motor）特性數(shù)據(jù)已存入文件，供計(jì)算時(shí)調(diào)用。

液壓泵的實(shí)際排量：Vq1000n（m3/r）

液壓泵的容積效率：VVV0

液壓泵軸輸入功率：PpumpPmotor液壓泵的總效率：pq60Pmotor

液壓泵的機(jī)械效率：mV

將測試數(shù)據(jù)繪制泵的效率特性曲線。

三、實(shí)驗(yàn)軟件操作功能

軟件的操作功能：顯示液壓原理圖、測試泵的空載排量、測試泵的基本性能、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表顯示、實(shí)驗(yàn)曲線顯示、實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸出（HTML格式）、刪除實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果查詢、電機(jī)效率查詢等。

實(shí)驗(yàn)軟件界面如下圖所示。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

4.1空載排量4.1.1在[測試項(xiàng)目選擇]選擇[測試泵的空載排量]；

4.1.2將截止閥5全松，關(guān)閉節(jié)流閥4，使液壓泵處于空載狀態(tài)；4.1.3啟動(dòng)液壓系統(tǒng),液壓泵轉(zhuǎn)動(dòng);液壓泵出口壓力p應(yīng)小于5MPa；4.1.4按[測試項(xiàng)目選擇]中[項(xiàng)目運(yùn)行]鍵,空載排量的測試值記錄在[空載排量測試結(jié)果顯示]欄內(nèi)；

4.1.5一般測試5次,計(jì)算其平均值,并填寫在[性能測試操作]的編輯框[空載排量設(shè)定值內(nèi)；

4.1.6關(guān)閉截止閥。4.2液壓泵性能測試:

4.2.1在[測試項(xiàng)目選擇]選擇[測試泵的基本性能];根據(jù)泵的工作壓力測試區(qū)間,由小至大設(shè)置若干個(gè)測壓點(diǎn)；

4.2.2將節(jié)流閥4全松,使液壓泵處于壓力最小狀態(tài)；

4.2.3在[性能測試操作]欄控件編輯框中,填寫[測試次數(shù)]、[測試數(shù)據(jù)文件]、[扭矩零點(diǎn)]和[空載排量設(shè)定值]；

4.2.4按[測試項(xiàng)目選擇]中[項(xiàng)目運(yùn)行]鍵,[AD卡]指示燈變?yōu)榫G色,表明測試系統(tǒng)工作正常；

4.2.5按[性能測試操作]中[數(shù)據(jù)記錄]鍵,第一個(gè)測試數(shù)據(jù)記錄在[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表]的第一行內(nèi)；

4.2.6小心將節(jié)流閥2旋緊一點(diǎn),使液壓泵工作壓力升至下一個(gè)測壓點(diǎn)；4.2.7按[性能測試操作]中[數(shù)據(jù)記錄]鍵,下一個(gè)測試數(shù)據(jù)記錄在[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表]的下一行內(nèi)；

4.2.8重復(fù)(4.2.6-4.2.7)的操作,直至預(yù)設(shè)的全部測壓點(diǎn)完成測試；*測試操作必須按預(yù)設(shè)的測壓點(diǎn)由小到大進(jìn)行操作；

**若想在已設(shè)的數(shù)據(jù)文件名下增加測試數(shù)據(jù),可重復(fù)上面操作；

***若想在已設(shè)的數(shù)據(jù)文件名下刪除某一記錄數(shù)據(jù),可在[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修改]欄中進(jìn)行操作；

****數(shù)據(jù)采集接線說明

1.本實(shí)驗(yàn)使用AD通道4個(gè),DO通道0個(gè)；2.AD起始通道--壓力傳感器；

AD起始通道+1--流量傳感器（空載用固定的傳感器）；AD起始通道+2功率傳感器；AD起始通道+3轉(zhuǎn)速傳感器；

3.AD卡共有16個(gè)通道可供使用，即0～15，默認(rèn)AD起始通道--0通道；4.DO通道共有8個(gè)通道可供使用，設(shè)置必須按2進(jìn)制格式輸入，如1001；默認(rèn)

DO設(shè)置0；

5.轉(zhuǎn)速傳感器和功率傳感器按說明書連接好。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、本次試驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁�，試�?yàn)所用到的設(shè)備，元件有哪些？2、搭建出換向回路，寫出搭建步驟和實(shí)驗(yàn)過程。

3、記錄泵的空載排量測試數(shù)據(jù)，繪制其測試曲線。

4、泵的流量特性、功率特性及效率特性測試.繪制表格及曲線。

試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)次數(shù)泵出口壓泵軸輸入泵實(shí)際流泵軸轉(zhuǎn)速力功率量12345678910

試驗(yàn)三節(jié)流調(diào)速回路性能（功率特性）實(shí)驗(yàn)

一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

一以進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路為例了解節(jié)流調(diào)速回路的組成及調(diào)速原理；二掌握變負(fù)載工況下，速度－負(fù)載特性和功率特性曲線特點(diǎn)和測試方法；三掌握恒負(fù)載工況下，功率特性曲線特點(diǎn)和測試方法；四分析比較變負(fù)載和恒負(fù)載節(jié)流調(diào)速性能特點(diǎn)。

二測試裝置及實(shí)驗(yàn)原理

2.1測試裝置液壓原理圖

1.調(diào)速回路電磁溢流閥2.加載回路電磁溢流閥

2.2實(shí)驗(yàn)原理

2.2.1變負(fù)載速度－負(fù)載特性和功率特性的測試

測試裝置液壓原理圖中,工作缸和節(jié)流閥J1構(gòu)成進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路,負(fù)載缸用于給工作缸施加負(fù)載，它們分別由兩個(gè)泵驅(qū)動(dòng)。

變負(fù)載速度－負(fù)載特性和功率特性是指當(dāng)工作缸的負(fù)載變化時(shí)，工作缸的速度v隨負(fù)載F的變化特性及回路功率參數(shù)（有用功率、節(jié)流損失、溢流損失、泵

輸入功率）隨工作缸工作壓力p2變化特性。

測試時(shí)，調(diào)節(jié)溢流閥1為一個(gè)系統(tǒng)設(shè)定壓力，鎖緊手柄；調(diào)節(jié)節(jié)流閥J1為一個(gè)設(shè)定開度，鎖緊手柄；設(shè)定若干個(gè)壓力測量點(diǎn),由小至大調(diào)節(jié)溢流閥2(即調(diào)節(jié)負(fù)載缸的工作壓力,調(diào)節(jié)工作缸的負(fù)載),測量記錄各測量點(diǎn)的壓力值（MPa）p1,p2,p3,p4,p5、流量q(L/min)及位移L(mm)，并由下面公式計(jì)算相關(guān)參數(shù)：

液壓缸線速度：vLt（mm/s）

液壓缸的摩擦力：Ff(p2A1p3A2p4A1p5A2)106/2（N）液壓缸的機(jī)械效率：m1Ff106/(p2A1p3A2)液壓缸的負(fù)載：F(p4A1p5A2)m106(N)液壓缸的有用功率：P1Fv/1000(W)節(jié)流損失功率：P2(p1p2)q103/60(W)調(diào)速回路輸入功率：Pp1qp103/60(W)式中，A1：液壓缸無桿腔有效面積

A2：液壓缸有桿腔有效面積

由上述測試計(jì)算數(shù)據(jù)，繪制變負(fù)載工況下速度v－負(fù)載F曲線和功率－p2曲線。

2.2.2恒負(fù)載功率特性的測試

恒負(fù)載功率特性是指當(dāng)工作缸的負(fù)載不變時(shí)，回路功率參數(shù)（有用功率、節(jié)流損失、溢流損失、泵輸入功率）隨工作缸輸入流量q（或工作缸速度v）變化特性。

測試時(shí)，調(diào)節(jié)溢流閥1為一個(gè)系統(tǒng)設(shè)定壓力，鎖緊手柄；調(diào)節(jié)溢流閥2為一個(gè)設(shè)定壓力(即調(diào)節(jié)工作缸負(fù)載恒定)，鎖緊手柄；設(shè)定若干個(gè)流量測量點(diǎn)，由小至大調(diào)節(jié)節(jié)流閥J1的開度，測量記錄各測量點(diǎn)的壓力值（MPa）p1,p2,p3,p4,p5、流量q(L/min)及位移L(mm)，并由和變負(fù)載工況相同公式計(jì)算出相關(guān)參數(shù)，由測試計(jì)算數(shù)據(jù)，繪制恒負(fù)載工況下功率參數(shù)－p2曲線。

三實(shí)驗(yàn)軟件功能

軟件的操作功能：顯示液壓原理圖、變負(fù)載速度－負(fù)載特性和功率特性的測試、恒負(fù)載功率特性的測試、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表顯示、變負(fù)載實(shí)驗(yàn)曲線顯示、恒負(fù)載實(shí)驗(yàn)曲線顯示、變負(fù)載輸出實(shí)驗(yàn)報(bào)告（HTML格式）、恒負(fù)載輸出實(shí)驗(yàn)報(bào)告（HTML格式）、刪除實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖查詢、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表查詢等。實(shí)驗(yàn)軟件界面如下圖所示。

四實(shí)驗(yàn)操作步驟

4.1.變負(fù)載功率特性(速度負(fù)載特性)測試

4.1.1按液壓原理圖連接好回路,電磁鐵1YA和2YA由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制,電磁鐵3YA和4YA由手動(dòng)控制;

4.1.2啟動(dòng)兩個(gè)液壓泵,調(diào)節(jié)Py1為系統(tǒng)最高壓力(7MPa),Py2系統(tǒng)最低壓力,按最高工作壓力,由小到大預(yù)設(shè)若干個(gè)加載點(diǎn)(加壓點(diǎn));4.1.3手動(dòng)調(diào)整節(jié)流閥J1的開度,使工作缸的速度合適;4.1.4手動(dòng)開啟電磁鐵3YA,使負(fù)載缸左行至終點(diǎn);

4.1.5在[變負(fù)載速度-負(fù)載/功率特性測試]欄填寫[測試次數(shù)]、[測試數(shù)據(jù)文件]等;4.1.6在[實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇]欄選中[變負(fù)載速度負(fù)載/功率特性測試],按[項(xiàng)目運(yùn)行]鍵,[AD卡]指示變?yōu)榫G色,說明測試系統(tǒng)工作正常;

同時(shí)彈出一個(gè)[開始下次測試]的對(duì)話框;

4.1.7鼠標(biāo)按對(duì)話框上的[OK]鍵,工作缸右行;當(dāng)速度平穩(wěn)時(shí),按[變負(fù)載速度-負(fù)載/功率特性]欄的[數(shù)據(jù)記錄]鍵,

測試數(shù)據(jù)顯示在[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表(BF)]一行內(nèi),工作缸左行返回;此時(shí)彈出一個(gè)[工作缸停止返回]的對(duì)話框;

4.1.8當(dāng)工作缸左行至末端,鼠標(biāo)按對(duì)話框上的[OK]鍵,該測壓點(diǎn)測試結(jié)束;同時(shí)又彈出一個(gè)[開始下次測試]的對(duì)話框;

4.1.9調(diào)整Py2至下一個(gè)加壓點(diǎn),重復(fù)1.7-1.8操作,直至測試全部完成4.2.恒負(fù)載功率特性測試

4.2.1按液壓原理圖連接好回路,電磁鐵1YA和2YA由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制,電磁鐵3YA和4YA由手動(dòng)控制;

4.2.2啟動(dòng)兩個(gè)液壓泵,調(diào)節(jié)Py1為系統(tǒng)最高壓力(7MPa),Py2為期望的加載壓力;4.2.3手動(dòng)調(diào)整節(jié)流閥J1的開度最小,使工作缸有最小但不爬行的速度;并按泵的最大流量,由小到大預(yù)設(shè)若干個(gè)流量測量點(diǎn)(測速點(diǎn));4.2.4手動(dòng)開啟電磁鐵3YA,使負(fù)載缸左行至終點(diǎn);

4.2.5在[恒負(fù)載功率特性測試]欄填寫[測試次數(shù)]、[測試數(shù)據(jù)文件]等;

4.2.6在[實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇]欄選中[恒負(fù)載速度功率特性測試],按[項(xiàng)目運(yùn)行]鍵,[AD卡]指示變?yōu)榫G色,說明測試系統(tǒng)工作正常;同時(shí)彈出一個(gè)[開始下次測試]的對(duì)話框;

4.2.7鼠標(biāo)按對(duì)話框上的[OK]鍵,工作缸右行;當(dāng)速度平穩(wěn)時(shí),按[恒負(fù)載功率特性]欄的[數(shù)據(jù)記錄]鍵,測試數(shù)據(jù)顯示在[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表(HF)]一行內(nèi),工作缸左行返回;此時(shí)彈出一個(gè)[工作缸停止返回]的對(duì)話框;

4.2.8當(dāng)工作缸左行至末端,鼠標(biāo)按對(duì)話框上的[OK]鍵,該測壓點(diǎn)測試結(jié)束;同時(shí)又

彈出一個(gè)[開始下次測試]的對(duì)話框;

4.2.9小心調(diào)整節(jié)流閥J1,觀察[流量(L/min)]顯示值,使至下一個(gè)測速點(diǎn),重復(fù)

10.4.2.7-2.8操作,直至測試全部完成

*測試操作必須按預(yù)設(shè)的加載點(diǎn)(或測速點(diǎn))由小到大進(jìn)行操作;**若想在已設(shè)的數(shù)據(jù)文件名下增加測試數(shù)據(jù),可重復(fù)上面操作;

***若想在已設(shè)的數(shù)據(jù)文件名下刪除某一記錄數(shù)據(jù),可在[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修改]欄中進(jìn)行

操作;

****數(shù)據(jù)采集接線說明

1.本實(shí)驗(yàn)使用AD通道7個(gè),DO通道2個(gè);2.AD起始通道--節(jié)流閥入口壓力傳感器p1

AD起始通道+1--節(jié)流閥出口壓力傳感器p2(工作缸無桿腔)AD起始通道+2--工作缸有桿腔壓力傳感器p3AD起始通道+3--負(fù)載缸有桿腔壓力傳感器p4AD起始通道+4--負(fù)載缸無桿腔壓力傳感器p5AD起始通道+5--流量傳感器qAD起始通道+6--位移傳感器L3.DO通道默認(rèn)設(shè)置:

工況2YA(DO1)1YA(DO0)工作缸右行01工作缸左行10

3.AD卡共有16個(gè)通道可供使用，即0～15，默認(rèn)AD起始通道--0通道4.DO通道共有8個(gè)通道可供使用，設(shè)置必須按2進(jìn)制格式輸入，如1001；5.電磁鐵3YA和4YA用手動(dòng)控制，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載缸動(dòng)作。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、本次試驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁�，試�?yàn)所用到的設(shè)備，元件有哪些？2、搭建出換向回路，寫出搭建步驟和實(shí)驗(yàn)過程。

3、變負(fù)載速度－負(fù)載特性測試，記錄測試數(shù)據(jù)并做出相應(yīng)曲線。

測點(diǎn)壓力試驗(yàn)次數(shù)P1P2P3P4P512345678910

4、恒負(fù)載速度－負(fù)載特性測試，記錄測試數(shù)據(jù)并做出相應(yīng)曲線

測點(diǎn)壓力試驗(yàn)次數(shù)P1P2P3P4P512345678910

實(shí)驗(yàn)四雙作用氣缸換向回路

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

理解氣動(dòng)系統(tǒng)中換向閥的作用及氣動(dòng)換向閥、電磁換向閥的動(dòng)作條件，掌握雙作用氣缸伸出與返回的條件。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1、模塊化創(chuàng)意氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（配相應(yīng)空壓機(jī)一臺(tái)）；2、PC機(jī)或編程器一臺(tái)；3、通訊電纜一根

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、參考?xì)鈩?dòng)原理

1.1單作用氣缸換向回路原理圖

1.2系統(tǒng)所用元件空壓機(jī)1臺(tái)；二聯(lián)件1個(gè)；

三位五通電磁換向閥1個(gè)；

單向節(jié)流閥2個(gè)；雙作用氣缸1個(gè)；連接管道5根2、控制要求

2.1按下S2按鈕，氣缸向前伸出；2.2按下S4按鈕，氣缸向后退回；2.3按下S6按鈕，氣缸任意位置停止；

2.4氣缸在前進(jìn)和后退過程中有相應(yīng)指示燈顯示。3、I/O口分配及電磁鐵動(dòng)作順序表

輸入按鈕狀態(tài)X000S2前進(jìn)X002S4后退X004S6停止

輸出狀態(tài)Y002前進(jìn)燈亮Y002前進(jìn)1YA+Y003后退2YA+Y003后退燈亮Y004停止燈亮其中1YA、2YA互鎖

四、PLC參考程序

梯形圖：

語句表：

00LDX00008ANIX00401ORY00209OUTY00302ANIX00210LDX00403ANIX00404OUTY00211ORY00412ANIX00005LDX00213ANIX00206ORY00314OUTY00407ANIX00015END

五、調(diào)試并運(yùn)行程序，檢查運(yùn)行結(jié)果。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、本次試驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗�試�?yàn)所用到的設(shè)備，元件有哪些？2、搭建出換向回路，寫出搭建步驟和實(shí)驗(yàn)過程。

3、記錄節(jié)流閥工作調(diào)節(jié)前后壓力值；并測試當(dāng)時(shí)氣缸的運(yùn)動(dòng)速度。

思考與練習(xí)

1、設(shè)計(jì)全氣控雙作用氣缸換向回路或改用繼電器控制單元，并比較氣動(dòng)換向閥的特點(diǎn)、PLC控制單元與繼電器控制單元的特點(diǎn)。

2、節(jié)流閥在系統(tǒng)中起什么作用，調(diào)節(jié)后氣缸速度有何變化？

友情提示：本文中關(guān)于《液壓與氣動(dòng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室介紹》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，液壓與氣動(dòng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室介紹：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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