液压与气压传动实验指导书正文按新实验台DOC

实验一 液压泵静态性能实验

一、实验目的:

了解油泵的主要性能技术指标，学会测定油泵的流量特性，学会测量油泵的压力、流量、容积效率、总效率和输入、输出功率的方法。

二、实验设备:

QCSOO3液压传动教学实验台:一台 机械式转速表:一块 电子秒表:一块

图1-1液压泵静态性能实验原理图

图1-1为液压泵静态性能实验原理图，图中18YB型双作用式叶片泵为本实验的被试泵，其额定工作压力为63 kgf/cm，额定流量为6ml/r。图中节流阀10为本实验的模拟载荷阀。油泵的工作压力由节流阀10调节，其压力值可由压力表P12－1读出。测量流量由流量计读出，温度由温度计读出，时间由秒表读出，测量空载流量qk时把节流阀10开到最大，油泵输出油液经节流阀10直通流量计回油箱，此时液压泵输出的工作压力接近零压。图中溢流阀11为本实验的安全阀，其调整的安全压力值为70kgf/cm。

三、实验内容:

1.液压泵的流量特性:

液压泵因存在缝隙有流量泄漏，泵的工作压力越高，其泄漏越大。通过实验测出压力与流量的关系曲线。q=f(P12-1)，即为泵的流量特性。

2.液压泵的容积效率:

油泵的容积效率是泵在额定工作压力时的实际流量q与理论流量qt的比值，

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即:

?v?q qt理论流量qt可根据测出的液压泵转速和泵的尺寸结构参数按公式计算出。叶片泵的计算公式:

(R?r)bZ??Bn?pv qt?2???R2?r2???cos???在实际生产实验中，一般可用液压泵在零压时的空载流量qk代替理论流量qt，则

?v?q qk当测不到空载（压力为零时）流量时，在泵的流量特性曲线q=f(P12-1)中，把各压力点时算出的输出流量用描点法连成实际输出的流量曲线，该曲线与纵轴的交点即为空载流量qk。

3.液压泵的总效率: 液压泵的总效率:

??PO Pi410?3p?9.81?10?q?60?pq

式中:PO—油泵输出功率，KW，P0?p?q?1000612KW

T?n?Pi—油泵输入功率，KW，Pi?T?n?p—液压泵的输出压力，kgf/cm2

q—液压泵的输出流量，l/min T一液压泵输入转矩，N·m

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2?60?T?n KW 10009549n一液压泵的转速，r/min

在实验台中，可通过测出油泵的输入转矩和油泵的转速，利用上述公式得到油泵的输入功率。

在卧式实验台上，油泵输入转矩T采用电机平衡法测量，如图1-2所示，T?mg?L（N?m），油泵的转速用机械式转速表测量。

图1-2电动机平衡法测量转矩示意图

具体实验步骤如下:

1)检查溢流阀11的旋钮是否调松，应将溢流阀ll的调压弹簧调至最松(注意不应该松到螺帽脱出)。检查实验台上的各旋钮是否在初始位置上，如不在，调至初始位置上，检查各电器旋钮是否在初始位置上，如不在，调至初始位置。

2)按启动按钮，使泵运转三分钟，观察是否有异常现象。使油泵压力为零压（即空载），由压力表P12-1读出，即P12-1=0kgf/cm，此时通过调节杠杆上的平衡重块或加砝码，使杠杆调平，记下砝码质量。由此算出的Pi为泵的空载输入功率。

3)将节流阀10逐渐关死，让所有的油液全部流经溢流阀11回油箱，

2

这时调节溢流阀11使系统压力为P12-1=70kgf/cm，即为泵实验的安全压力。 4)安全压力调好后， 把节流阀10阀口逐渐开大，使泵口压力从

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P12-1=70kgf/cm减小到最小值，接近于零压。重新调平杠杆（配重不动，加砝码使杠杆调平。因为通过加砝码不易调平，所以可以先加100g或更多砝

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码，然后调节节流阀10开度，使杠杆达到平衡），测量并记录此时的泵口压力P12-1、通过流量计（即通过节流阀流出的）的油液体积V（流量计指针每转一圈为过油体积10升）及所用时间t、泵转速n（用转速计测量，注意转速计量程）和砝码质量m。

5) 然后每间隔5kgf/cm(压力在20kgf/cm以下)时，或每间隔10kgf/cm(压力在20～63kgf/cm)时，记录一组数据，直到63kgf/cm。

6) 将节流阀10全部打开，使系统工作压力降至最小。调松溢流阀11，

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使实验台处于正常状态，按停止按钮，使油泵停止工作。

7) 整理实验数据，画出油泵流量特性曲线q?f(P12?1)，使曲线与纵轴相交得到空载流量qk；计算油泵的输入转矩T、输入输出功率Pi、PO、容积效率?V、总效率?和机械效率?m，填写实验报告。

四、实验结果:

1)实验数据经整理后，添入实验报告的实验记录表格中。

2)根据测得的实验数据，做出被试泵的压力一流量特性曲线

q?f(P12?1)、压力一容积效率特性曲线?V?f(P12?1)、压力一总效率

??f(P12?1)特性曲线。

五、思考题:

1)油泵的容积效率与哪些因素有关?如何提高泵的容积效率? 2)影响油泵总效率的因素有哪些?

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实验二 节流调速回路性能实验

一、实验目的:

学会测定各种节流调速回路的性能，做出其速度负载特性曲线，分析比较三种节流调速的性能，分析比较节流阀调速和调速阀调速的性能。

二、实验装置:

QCSOO3液压传动教学实验台:一台 电子秒表:一块

实验原理图如图2-1，图中左半部分为节流调速系统液压原理图。图中有三个节流阀，一个调速阀，其中节流阀7用于进油节流调速，阀8用于回油节流调速，阀9用于旁路节流调速，调速阀6用于进油调速阀调速，以便和进油节流阀调速进行比较；右半部分为加载系统液压原理图。

油缸19为工作油缸，油缸20为加载油缸，也就是利用油缸20给油缸19进行加载，通过改变溢流阀11来调整负载压力（即改变油缸20右腔的压力P，便可得到不同的负载。缸19和缸20无杆腔的压力，分别由压12?3）力表P5?2和P12?3读出。

三、实验内容:

节流调速性能实验中，包括了三种节流调速回路的实验和一个调速阀节流调速实验，可测得每一种节流调速回路的速度负载特性，做出特性曲线，进行分析比较。

1.节流阀进油节流调速回路性能实验

实验原理如图2-1所示，油缸19为工作油缸，油缸20为加载油缸，节流阀7为被试阀。

如果两缸的活塞面积相同，油缸活塞密封摩擦力为F，活塞面积为A1，则活塞的受力平衡方程式为：

P5?2A1＝F＋P12?3A1

所以油缸19的工作压力P5?2为:

P5?2＝

F＋P12?3 A1- 5 -

实验四 行程程序控制系统实验

一、实验目的:

熟悉气动系统中的行程程序控制方式，即一个气缸移动一定的距离后发出讯号，控制其它的气缸动作，初步掌握程序控制系统的设计方法。

二、实验装置:

本实验所用气动元件如下:

气源、气动三大件、双作用气缸2个、行程阀4个、二位五通气控换向阀2个、二位三通手动换向阀1个、单向节流阀2个。

图4-1行程程序控制系统实验原理参考图

三、实验内容:

本实验的两个气缸的动作顺序如下图所示，要求两个气缸的工进速度可调，采用行程阀控制，自动实现整个工作过程，一个工作循环后停止。

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具体实验步骤如下:

1)熟悉所需实验元件的工作原理及使用方法。 2)根据实验要求，设计、绘制气动回路。 3)安装实验回路。

4)调试实验回路，采集实验数据，绘制实验曲线，分析实验，完成实验报告。

5)拆卸回路，并将元件清点放好。 四、实验结果:

1)绘制行程程序控制系统的气动回路。 2)绘制实验工况图。

3)对所设计的气动回路进行说明。 五、思考题:

1)气动三大件的组成是什么，其安装的次序如何?

2)如果气缸A缸和气缸B的动作顺序如下图所示，气动系统的主控阀控制回路是怎样的，试画出其原理图。

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实验五 双作用气缸的“与”、“或”门控制实验

一、实验目的:

熟悉双作用气缸的间接启动，二位五通双稳记忆阀的操作及使用，“或”门(梭阀)，“与”阀(双压阀)的应用，掌握用“或”门连接，“与”门连接的回路来控制执行机构。 二、实验装置:

气源、气动三大件、双作用气缸、多路接口器、单向节流阀、二位五通气控换向阀、“或”门阀、“与”门阀各1个，二位三通手动换向阀4个。

图5-1 双作用气缸的“与”、“或”门控制实验原理参考图

三、实验内容:

采用双作用气缸的往复运动，完成自动线上料工序，要求该装置可以两地启动，上料缸行程到终点时停止，两地同时发出返回信号方可返回，该装置如图5-2。 具体实验步骤如下：

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1)熟悉所需实验元件的工作原理及使用方法。 2)根据实验要求，设计、绘制气动回路。 3)安装实验回路。

4)调试实验回路，采集实验数据，绘制实验曲线，分析实验，完成实验报告。

5)拆卸回路，并将元件清点放好。

图5-2自动线上料工序图

四、实验结果:

1)绘制控制系统的气动回路。 2)绘制实验工况图。

3)对所设计的气动回路进行说明。 五、思考题:

若把回路中的“或”门阀、“与”门阀用二位三通气动换向阀替换，实现同样的功能回路应该如何改动?

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实验六 气压传动逻辑控制回路实验

一、实验目的:

通过实际的设计、安装、实验，加深理解气动元件在气压传动系统中所起的控制作用，提高分析、设计逻辑控制系统的能力。

二、实验装置:

Bosch气压传动实验台，所用气动元件如下:空气压缩机1台，调理装置(气动三大件)、双作用气缸2个、多路接口器1个、二位五通气控双稳换向阀2个、二位三通气动换向阀(常开)2个、二位三通手控换向阀4个、或门型梭阀4个。

图6-1 气压传动逻辑控制回路实验原理参考图

三、实验内容:

设计、安装，调试一个逻辑控制系统，该系统由气缸A、气缸B、四个二位三通手动换向阀(a、b、c、d)组成，其中对四个换向阀a、b、c、d及两个气缸A、B的动作要求如下:

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1)阀a接通，A缸退回、B缸进给； 2)阀b接通，A缸进给、B缸退回； 3)阀c接通，A缸退回、B缸退回； 4)阀d接通，A缸进给、B缸进给； 5)阀a、b都接通，A缸和B缸均进给;

6)阀a、b、c、d都不通，A、B两缸保持原状态。 具体实验步骤如下:

1)熟悉所需实验元件的工作原理及使用方法； 2)根据实验要求，设计气压逻辑控制回路； 3)安装实验回路；

4)调试实验回路，采集实验数据，绘制实验曲线，分析实验，完成实验报告。

5)拆卸回路，并将元件清点放好。

四、实验结果:

1)绘制控制阀a、b、c、d及气缸A、B的动作关系真值表。 2)绘制卡诺图，写出最简逻辑函数。 3)绘制控制系统的气动回路。 4)绘制实验工况图。

5)对所设计的气动回路进行说明。

五、思考题:

若实验回路中的按钮b、c同时接通，回路如何动作，为什么?

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实验七 采用真空元件的控制系统实验

一、实验目的:

通过实际气动系统的设计、安装、实验，进一步熟悉气压延时、气缸往复运动、气动

真空元件等气动控制系统，提高分析、设计气动控制系统的能力。

二、实验装置:

Bosch气压传动实验台，是由德国Bosch公司制造的教学实验设备，配备了多种气动元件，能够完成多种气动回路的设计、安装、调试实验，可以满足所学气压传动的教学实验课程。

FESTO气压传动实验台，所用气动元件如下:

调理装置(气动三大件)、双作用气缸1个、行程阀2个、二位四通双稳态气控换向1个、二位三通手动换向阀1个(可定位)、二位三通手动换向阀1个(弹簧复位)、二位三通气动换向阀2个(常闭)、延时阀1个、真空元件1个、单向节流阀1个。

图7-1采用真空元件的控制系统实验原理参考图

三、实验内容:

通过本实验设计的控制回路，能够实现双作用气缸的自动往复运动，并在气缸缸杆压下行程阀后，经过一定时间的延时自动退回，而且在延时期间，可通过手动

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换向阀控制气动真空元件，实现吸盘的几次吸放动作。

具体实验步骤如下:

1)熟悉所需实验元件的工作原理及使用方法。 2)根据实验要求，设计、绘制气动回路. 3)安装实验回路。

4)调试实验回路，采集实验数据，绘制实验曲线，分析实验，完成实验报告。 5)拆卸回路，并将元件清点放好。 四、实验结果:

1)绘制控制系统的气动回路。 2)绘制实验工况图。

3)对所设计的气动回路进行说明。

五、思考题:

1)根据真空元件的工作原理，说明吸盘的几次吸放动作是如何实现的? 2)气压延时阀的工作原理是什么，如何控制延时时间的长短?

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4yaf.html