于液压缸的有效负载压力和无效负载压力之和。液压泵出口压力是由液压缸下腔压力和回路压力损失决定的,即pP?p1???p,它说明要获得工作压力p1,液压泵的工作压力pP 必需等于液压缸工作腔压力和该工况下压力损失之和。
三、实验内容
1、液压缸摩擦阻力、活塞、杆件的重力等对液压缸工作压力的影响
实验在未施加砝码重力负载和液压阻力不变的情况下进行。通过多次使液压缸有杆腔进油,观察液压缸有杆腔工作压力情况及是否变化。
2、液压缸外负载变化时对液压缸工作压力的影响
外负载是指直接加在活塞杆上的有效负载(砝码和砝码托盘的重力)。在液压缸活塞杆上加不同的负载(砝码),观察其工作压力随之变化的情况。实验应在液压阻力不变的情况下进行。
四、实验设备
1、实验设备 FESTO液压实验台。 2、实验液压系统原理图
1-滤油器 2-液压泵 3-电机 4-溢流阀 5-压力表 6-调速阀 7-手动换向阀 8-单向阀 9-节流阀 10-压力表 11-液压缸 12-压力表 13-砝码 14-油箱
图1-2 液压系统原理图
本实验的液压系统原理图如图1-2所示。压力由压力表测得,每个砝码的质量相同,实验时逐级加载。
2
五、实验步骤
1、测试前的实验台调整,排除系统内的空气 (1)依据实验原理图,检查液压元件的连接。
(2)关闭调速阀6,打开节流阀9开至最大,完全放松溢流阀4的手柄。
(3)接通电源,启动液压泵。待运转正常后,慢慢关小溢流阀4,并认真观察各压力表,使泵的出口压力p1 调到2.5MPa。在不加砝码的情况下,再慢慢打开调速阀6至某一开口。
(4)通过手动阀7使活塞杆缓慢上下往复运动3~5次(到终点),以排出系统内的空气。注意,此时活塞速度要慢,使各缸活塞杆往复运动到终端时撞击声最小,并有充分时间在活塞杆单向向上运动行程中能够观察出压力表读数。
2、液压缸摩擦阻力、活塞、杆件的重力等对液压缸工作压力的影响实验
(1)通过手动阀7,使液压缸活塞杆降到下端,使活塞处于下位。注意在实验中适当调节节流阀9的开度,使液压缸具有较慢的下行速度。
(2)然后慢慢打开调速阀6,使油液进入液压缸下腔,活塞上行,先观察清楚各有关压力表指示值的变化情况,再记下活塞上行阶段压力表pP 、p1 、p2的压力值。然后,控制手动阀 7再使活塞处于下位。
(3)重复以上(1)、(2)的操作2次,分别记下各压力值,填入实验记录表1-1中。 3、液压缸的外负载变化时对液压缸工作压力的影响实验
(1)在液压缸活塞处于上位时,调节溢流阀4,使液压泵出口压力调到4.5MPa。将节流阀9调至某一开口。
(2)然后慢慢打开调速阀6,使油液进入液压缸下腔,活塞上行,先观察清楚各有关压力表指示值的变化情况,再记下活塞上行阶段压力表pP 、p1 、p2的压力值。然后,控制手动阀 7再使活塞处于下位。
(3)重复(2)的步骤,分级加载,在活塞杆下端托盘上依次挂上不同数量的砝码,每次增加1块砝码。记下活塞杆上行阶段的压力值,填入实验记录表1-2中。
(4)控制手动换向阀7使活塞处于上位,取下砝码放回原处,关闭实验用缸的节流阀、调速阀6,再慢慢全松溢流阀4。使系统压力为零后关闭电源。
六、实验数据处理
(一)要求
1、实验数据要工整地填入表格内。
2、按本实验目的和内容对实验数据和观察到的现象进行分析。 (二)测试参数与计算
1、液压缸摩擦阻力、活塞、杆件的重力等对液压缸工作压力的影响
表1-1液压缸摩擦阻力、活塞、杆件的重力等对液压缸工作压力的影响
实验条件:
液压缸有杆腔有效面积A2= m2 ; 液压缸无杆腔有效面积 A1= m2 溢流阀4的调定压力 MPa; 液压缸的行程L= m
3
待测参数 次数 n 1 2 2、液压缸的外负载变化时对液压缸工作压力的影响
表1-2 液压缸的外负载变化时对液压缸工作压力的影响
实验内容:液压缸的外负载变化时,各测点的压力记录
液压泵工作压力 液压缸工作压力 液压缸回油腔压力计算结果 摩擦阻力、活塞、杆件的重力之和 pP(MPa) p1(MPa) p2(MPa) 实验条件:一块砝码的质量M= kg; 活塞全行程长度L= m
液压缸有杆腔有效面积= A2 m2; 溢流阀4的调定压力 MPa 液压缸无杆腔有效面积A1= m2
设定参数 待测参数 计算结果 表中:
序号 砝码块数n 砝码总重量(N) 1 0 2 1 3 2 4 3 5 4 pP(MPa) p1(MPa) p2(MPa) p有效(MPa) p无效(MPa)??p p有效?F有效A2?nMg A2nMg A2因托盘质量远远小于砝码质量,这里忽略了托盘重量产生的有效负载部分。
p无效?p1?p有效?p1?回路压力损失之和为
??p?p?p
P1 (三)数据处理
依据实验测得的数据,作出液压缸p—F曲线(包括p1 、p有效 、p无效),并进行分析。
4
七、思考题
1、液压缸活塞在运动开始、运动中、运动停止时其压力值有无变化?为什么? 2、当外负载为零时,为何液压缸工作腔的压力不等于零?分析其产生的原因。 3、分析液压缸工作腔压力与外负载的关系,理解“系统压力决定于外负载”的含义。
5
实验二 液压泵性能实验
一、实验目的
1、了解液压泵的主要性能,学会测试小功率液压泵工作特性的原理和方法; 2、加深对液压泵的理论流量、实际流量、额定压力、工作压力、容积效率的定义及其相互关系的理解;
3、增强对液压泵的工作情况的感性认识,通过实验观察液压泵工作的振动、噪声、油压的脉动、油温的升高等。
二、实验原理
液压泵把原动机输入机械能(T,n)转化为液压能(p,q)输出,送给液压执行机构。由于泵内存在泄漏(用容积效率 ?v表示),摩擦损失(用机械效率 ?m表示)和液压损失(此项损失较小,通常忽略),所以泵的输出功率必定小于输入功率,总效率为:?=?v?m;要直接测定?m比较困难,一般测出?v和? ,然后算出?m。
液压泵的工作压力由外负载决定,本实验在被试定量泵的出口串联一个节流阀,节流阀的出口直接通油箱,则通过节流阀的流量为q?CqAT??p?,对于定量泵,q为定值;对于特定的节流阀和油液,Cq一定。此时节流阀两端的压力差?p等于泵的出口压力,所以节流阀通流面积AT加大则泵的工作压力减小,反之,AT减小则泵的工作压力加大,即通过改变节流阀通流面积AT就可以改变被试泵的工作压力、对泵施加不同的负载。实验的液压系统原理图如图2-1所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
m名 称 叶片泵 直动式溢流阀 节流阀 流量传感器 温度计 滤油器 油箱 压力表 转速传感器 电机 功率表 型 号 YBY1-12-7 DBDH6P10 DV12 LWGY-6 WYZ-01 0-10MPa 数 量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 11 图2-1 液压泵性能实验原理图
三、实验内容
1、液压泵的流量——压力特性
测定液压泵在不同工作压力下的实际输出流量,得出流量—压力特性曲线q?fq?p?。 实验中,压力由压力表8直接读出,各种压力时的流量由智能流量积算控制仪直接读出。实验中可使溢流阀2作为安全阀使用,调节其压力值为6MPa,用节流阀3调节泵出口工作压力的大小,由流量传感器和测得液压泵在不同压力下的实际输出流量,由智能流量积算控
6