流体力学与液压传动实验指导

流体力学与液压传动实验报告册

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中国地质大学长城学院工程技术系

机械教研室

实验一：液压系统认知与基本回路的构建实验

一、 实验目的

二、 实验设备

三、 实验内容

1、 （1）用溢流阀、节流阀、换向阀、液压缸、油管等在

YCS-A型液压传动演示实验台组成一个简单的液压回路，实现液压缸的往复运动，并绘制液压系统原理图。

（2）系统的组成：

（3）系统的工作原理：

2、 （1）用溢流阀、节流阀、换向阀、液压缸、油管等在

YCS-A型液压传动演示实验台组成一个液压缸顺序动作回路，实现两个液压缸的顺序动作，并绘制液压系统原理图。

（2）系统的组成：

（3）系统的功能分析

实验二：液压泵的拆装与性能实验 一、 实验目的：

二、 实验材料：

三、 实验内容：

1、 液压泵的结构原理图：

2、 液压泵的组成及结构特点：

3、 液压泵的工作原理：

4、液压泵的性能实验报告（打印并粘贴实验数据及曲线）

实验三：液压阀的拆装实验

一、实验目的：

二、实验材料：

三、实验内容：

1、液压阀的结构原理图：

2、液压阀的组成及结构特点：

3、液压阀的工作原理：

实验一：液压系统认知与基本回路构建实验

一、 实验目的

1、

了解液压系统组成及功用，分析液压传动的工作原理，并用液压元件图形符号绘制系统原理图。 2、

在实验台上搭接液压回路，使学生能够学会设计合理的液压原理图，选择合适的元件，并在实验室连接个元件，实现系统的功能。

二、 实验设备

本次实验使用的实验设备为YCS—A型液压回路演示实验台，本实验台主要由透明液压元件、快换接头与透明软管组成。可以方便地进行常用的液压基本回路的实验。在实验过程中，可以直观了解液压元件的内部结构、工作过程、控制原理及流动状态。 三、 实验内容

1.（1）用溢流阀、节流阀、换向阀、液压缸、油管等在YCS-A型液压传动演示实验台组成一个简单的液压回路，实现液压缸的往复运动，认清各组成部分的结构类型和特点。

（2）理清各组成部分之间的油路连接方式，分析其工作过程。 （3）利用液压图形符号绘制系统原理图。 （4）分析后理解：

影响液压系统压力形成的因素？ 影响液压缸运行速度的参数？

液压缸不工作时系统是如何实现溢流卸荷的？

2.（1）在以下回路中任选一个回路，绘制出液压原理图，并根据提供的液压原理图选择合适的液压元件，到实验台上连接个元件，组成液压回路，实现其动作要求。

A．执行元件：单杆活塞缸（2个），动力元件：液压泵，控制元件：压力继电器、二位四通换向阀。

要求：能实现左右换向；能实现两个执行元件的顺序动作；能控制速度。 B．执行元件：单杆活塞缸（2个），动力元件：液压泵，控制元件：行程开关、二位四通换向阀。

要求：能实现左右换向；能实现两个执行元件的顺序动作；能控制速度。 C．执行元件：单杆活塞缸（2个），动力元件：液压泵，控制元件：行程开关、二位四通换向阀。

要求：能实现左右换向；能实现两个执行元件的顺序动作；能控制速度。

实验报告的内容： 1、 2、 3、 1）

绘制液压系统的工作原理图。 说明液压系统由哪几部分组成？ 阐述该系统的工作原理，包括：

执行元件在不同运动状态（左右往复、停止运动）时的油路循环及各元件的工作状态。 2） 3）

进入液压缸的流量变化对液压缸速度的影响。 溢流卸荷的实现。

思考题：

1、当外负载等于零时，为何泵的出口压力不等于零？如何理解系统的压力取决于负载这句话的含义？

2、液压系统工作时泵的输出压力与执行元件工作腔的压力是否相等？为什么？ 3、 所设计的液压回路是否实现了其功能？其应用场合有哪些？

实验二：液压泵的拆装实验

一、 实验目的

1、通过对液压泵的拆装，了解各种液压泵的结构、特点，分析其工作原理，顺利拆卸、正确安装，提高拆、装液压元件的能力。

2、通过泵的性能测试实验了解泵的功率特性、效率特性和测试的装置；掌握液压泵主要特性测试原理和测试方法。 二、 实验设备及工具

1、YCS-C型智能实验台，快速管接头，压力传感器等。 2、拆装用工具：齿轮泵、柱塞泵、叶片泵；必要的拆装工具。 三、 实验内容

1、液压泵的拆装：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。 2、液压泵的性能测试。 四、 实验报告

阐述所拆液压泵的结构特点及工作原理。 齿轮泵

把齿轮泵拆开，仔细观察其结构，注意以下几方面： ① 齿轮泵由哪些零件组成？ ② 齿轮泵为什么能吸油和压油？ ③ 泵体两端面环形槽起什么作用？ ④ 泵的内漏是怎样产生的？、

⑤ 为什么两端盖上铣有两个沟槽？ 对两个沟槽有什么要求？、 ⑥ 拆完后，将齿轮泵装好。请注意不要漏件，不要损坏。 2．叶片泵

把叶片泵拆开，仔细观察其结构，注意以下几方面： ① 叶片泵由哪些零件组成？ ② 叶片泵为什么能吸油和压油？ ③ 泵的内漏是怎样产生的？

④ 叶片泵工作时，其叶片靠什么力量始终顶住定子内圈面上而不产生松脱现象？

⑤ 指出配油盘上的吸油窗和压油窗？

⑥ 转子上的叶片槽为什么朝前倾个角度，为什么不径向开槽？ ⑦ 配油盘上油窗处的三角沟槽有什么作用？

拆完后，将叶片泵装好。请注意不要漏件，不要损坏。 3 其它

观察轴向柱塞泵的结构 ，解释吸油和压油原理。 观察径向柱塞泵的构造，解释吸油和压油原理。

观察单作用式叶片泵的构造，解释吸油和压油原理。 4、打印泵的性能实验结果，粘贴在实验报告册中。 五、 泵的性能实验步骤：

测试项目选择

在【测试项目选选择】内，鼠标点击编辑框，出现下拉式菜单呈现实验操作

项目，如图4所示。用户根据实验步骤的要求选定一个测试操作项目进行实验。软件设计的液压泵性能实验的测试操作项目有：显示系统液压原理图、测试泵的空载排量、测试泵的基本性能、实验结果表显示、实验曲线显示、实验报告输出、删除实验记录、实验结果查询、电机效率查询等。 测试泵的基本性能

液压泵性能实验采用逐点测试方法进行的，即手工将液压泵调到预定工作

点，在每个工作点计算机自动地对泵的相关工作参数进行数据采集和记录。在测试前，用户必须在输入测试参数：【测试次数】编辑框填入测试次数、测试数据文件的目录和文件名（必须是 .txt格式）。

在测试操作时，实验人员每调整好液压泵的一个工作点后，鼠标点击一次【数据记录】，计算机自动对液压泵的相关传感器进行一次数据采集并记录到设置的数据文件中产生一条记录，同时【记录次数】内的数加1，【记录】灯改变一次颜色。当已测试次数达到设定值时，测试自动停止。

图4 实验项目选择界面

实验报告输出

YCS-C智能型液压综合实验台软件具有对实验数据进行计算处理、自动生成

实验报告和打印输出等功能。用户可在【测试泵的基本性能】【实验结果表显示】

【实验曲线显示】等项目运行后，进行【实验报告输出】操作。这时用户必须相应的栏目内填写：实验报告存贮的路径和文件名（. html格式）、实验报告编号、实验人员姓名、指导教师姓名、油液温度等。 修改数据文件

软件具有对实验文件数据记录进行删除修改功能。用户须在实验数据修改内，填写要修改的测试数据文件名和要删除的记录号，然后可进行【删除实验记录】操作。 实验结果查询

软件具有对已完成测试的实验结果数据和实验曲线进行查询的功能。用户须在实验结果查询内，填写要查询的测试数据文件名；用鼠标将拨动开关置于[表格]，执行后，在界面显示区内出现测试结果表；若将拨动开关置于[图形]，执行后，在界面显示区内出现实验曲线。 测试软件操作

在【测试项目选选择】内，鼠标点击编辑框，出现下拉式菜单呈现实验操作项目，依次次选择测试项目，做好测试准备工作后，鼠标按【项目运行】键执行该项目的操作。在任何情况下，鼠标按【退出】键，自动退出软件运行。 显示系统原理图

鼠标点击测试项目选择，选择【显示系统原理图】，然后鼠标点击测试项目

选择【项目运行】键，显示区内呈现液压泵性能测试的液压原理图和测试方法说明，实验人员根据所显示的液压原理图，准备液压元件、传感器、管件等，并接好回路。

测试泵的基本性能

用户在接好回路调好泵的工作参数后，即可开始测试。用户输入测试参数；鼠标选择测试项目选择的【测试泵的基本性能】；鼠标点击测试项目选择【项目运行】，测试系统进入测试状态，实时显示参数内的数字在不断更新。在预定的工作点，用户鼠标点按【数据记录】，计算机自动将实验数据记录在实验数据表。 实验结果表显示

用户在完成测试后，鼠标选择测试项目选择的【实验结果表显示】；鼠标点击测试项目选择【项目运行】，显示区自动切换，显示实验结果表，如图5所示，用户可以通过实验结果表了解这次实验数据和结果。

图5 实验结果表显示界面

实验曲线显示

用户在完成测试后，鼠标选择测试项目选择的【实验曲线显示】；鼠标点击测试项目选择【项目运行】，显示区自动切换，显示实验曲线：液压泵效率(容积效率、机械效率和总效率)，液压泵功率特性曲线，如图6所示，用户可以通过实验曲线直观地了解这次实验结果。

图6 实验曲线显示界面

实验报告输出

用户在完成测试后，需要输出实验报告，可在实验报告输出内填写实验报告存储路径和文件名、实验报告编号等。用户鼠标选择测试项目选择的【实验报告输出】；鼠标点击测试项目选择【项目运行】，计算机自动将实验数据整理出实验报告，生成一个超级文本格式（.html）的文件存储在用户设置的目录文件名下，如图7所示，用户可以将该文件拷贝或由打印机输出。

图7 实验报告 删除实验记录

用户在完成测试后，若需要删除一个或几个实验记录，可以做如下操作： 在修改数据文件内，填入所要修改测试数据文件路径和名称；鼠标选择测试项目选择的【删除实验记录】；鼠标点按测试项目选择【项目运行】，显示区自动切换，显示实验数据表；在修改数据文件内，填入所要删除的记录号，鼠标点按

【确认】后，该条数据记录从文件中删除。 实验结果查询

用户需要查询过去以做过的实验且数据仍然保留在磁盘上，可以做如下操作：

在实验结果查询内，填入所要查询的测试数据文件路径和名称；在实验结果查询内，选择查询方式：表格或图形；鼠标选择测试项目选择的【实验结果查询】；鼠标点按测试项目选择【项目运行】，显示区自动切换，显示实验结果表（或实验曲线）。 数据采集卡设置

用户可根据实验要求，设置AD通道的起始通道和DO通道。实验所用的AD通道个软件内部已设定，AD通道是连续使用的。DO通道设置用二进制，由所驱动的电磁铁决定。

实验三、液压阀的拆装实验

一、实验目的

对不同液压阀的拆装，了解各种液压阀的结构特点，分析工作原理；顺序拆卸、正确安装，提高拆、装液压元件的能力。

二、实验设备及工具

1、YCS-C型智能实验台，快速管接头，压力传感器等。 2、拆装用工具：方向阀、压力阀、流量阀，必要的拆装工具。 三、实验内容

1、液压阀的拆装：方向阀、压力阀、流量阀。 四、实验报告：

1、阐述所拆液压阀的结构特点及工作原理。 思考题：

1．方向控制阀

观察模型台上的各种方向控制阀，说出其名称、型号和主要技术性能参数。 2．压力控制阀 ① 先导式溢流阀

拆开先导式溢流阀，观察其结构，从以下几方面考虑： 阀的孔道是如何连通的？ 结合实物说明其工作原理？ 说明主阀和锥阀各有什么功能？

两根弹簧各起什么作用？ 远程调压孔的位置和作用

拆完后，将先导式溢流阀按原样装好。 ② 减压阀

拆开减压阀，观察其结构，从以下几方面考虑： 阀的内外孔道是如何连通的？

根据实物说明减压阀是如何维持出口压力稳定的？ 对比溢流阀和减压阀的异同点？

拆完后，将减压阀按原样装好。 3．流量控制阀 ① 节流阀

拆开节流阀，观察其结构，从以下几方面考虑： 阀的内外油路是如何连通的？

节流口属于那种结构形式，节流沟槽为什么对称开？ 拆完后，将节流阀按原样装好。 ② 调速阀

拆开调速阀，观察其结构，从以下几方面考虑： 1）阀内外油路是如何连通的？ 2）结合实物说明其工作原理？

阀中减压阀起什么作用 ？ 当负载变化时，如何保证节流阀前后压力差不变？ 拆完后，将调速阀按原样装好。

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