液压技术基础实验指导书1.doc

液压技术实验指导书

三明学院物理与机电工程系

班级：10级机械设计与制造（1）（2）班

目 录

实验一. 液压泵性能测试实验

实验二. 液压差动回路组态画面演示及控制实验

实验三. 节流阀的换接回路组态画面演示及控制实验

实验一 液压泵性能测试实验
1．液压泵性能测试实验
1.1 实验目的：
一 了解液压泵主要特性(功率特性、效率特性)和测试装置；
二 掌握液压泵主要特性测试原理和测试方法
1.2 测试装置及实验原理
1.2.1 测试装置液压原理图

1.变量泵驱动电机,2.变量叶片泵,3. 变量叶片泵安全阀,4.定量泵驱动电机,5.定量叶片泵,6.功率隔离器、测速传感器,7. 定量叶片泵安全阀组，8.压力传感器,4.流量传感器，10.变量叶片泵吸油滤油器,11.定量叶片泵吸油滤油器,
1.2.2 实验原理
一 液压泵的空载性能测试
液压泵的空载性能测试主要是测试泵的空载排量。液压泵的排量是指在不考虑泄漏情况下，泵轴每转排出油液的体积。理论上，排量应按泵密封工作腔容积的几何尺寸精确计算出来；工业上，以空载排量取而代之。空载排量是指泵在空载压力（不超过5％额定压力或0.5MPa的输出压力）下泵轴每转排出油液的体积。测试时，启动被试液压泵5，待稳定运转后，将节流阀J1、J2全关，溢流阀7调至高于泵的额定工作压力，压力传感器8显示数值满足空载压力要求，测试记录泵流量q（L/min）和泵轴转速n(r/min)，则泵的空载排量可由下式计算：
（）
二 液压泵的流量特性和功率特性测试
液压泵的流量特性是指泵的实际流量q随出口工作压力p变化特性。
液压泵的功率特性是指泵轴输入功率随出口工作压力p变化特性。
测试时，将溢流阀7调至高于泵的额定工作压力，用节流阀J2给被试液压泵5由低至高逐点加载。测试时，记录各点泵出口压力p、泵流量q（L/min）、电机功率(KW) 和泵轴转速n（r/min），将测试数据绘制泵的效率特性曲线和功率特性曲线。
三 液压泵的效率特性(机械效率、容积效率、总效率) 测试
液压泵的效率特性是指泵的容积效率、机械效率和总效率随出口工作压力p变化特性。
测试时，将溢流阀7调至高于泵的额定工作压力，用节流阀J2给被试液压泵5由低至高逐点加载。测试时，记录各点泵出口压力p（MPa）、泵流量q（L/min）、电机输入功率P(KW)和泵轴转速n(r/min)。实测的电机效率（）特性数据已存入文件，供计算时调用。
液压泵的实际排量： （）
液压泵的容积效率：
液压泵轴输入功率：
液压泵的总效率：
液压泵的机械效率：
将测试数据绘制泵的效率特性曲线。
实验软件操作功能
软件的操作功能：显示液压原理图、测试泵的空载排量、测试泵的基本性能、实验数据表显示、实验曲线显示、实验报告输出（HTML格式）、删除实验记录、实验结果查询、电机效率查询等。实验界面图

1.4 实验步骤
1.4.1空载排量
1.4.1.1在[测试项目选择]选择[测试泵的空载排量];
1.4.1.2关闭节流阀J2，打开截止阀I、II,使液压泵处于空载状态;
1.4.1.3启动液压系统,液压泵转动;液压泵出口压力p应小于0.5MPa;
1.4.1.4按[测试项目选择]中[项目运行]键,空载排量的测试值记录在[空载排量测试结果显示]栏内;
1.4.1.5一般测试5次,计算其平均值,并填写在[性能测试操作]的编辑框[空载排量设定值]内;
1.4.2液压泵性能测试:
1.4.2.1在[测试项目选择]选择[测试泵的基本性能];根据泵的工作压力测试区间,由小至大设置若干个测压点;
1.4.2.2关闭截止阀I，将节流阀J2全松,使液压泵处于压力最小状态;
1.4.2.3在[性能测试操作]栏控件编辑框中,填写[测试次数]、[测试数据文件]、和[空载排量设定值];
1.4.2.4按[测试项目选择]中[项目运行]键,[AD卡]指示灯变为绿色,表明测试系统工作正常;
1.4.2.5按[性能测试操作]中[数据记录]键,第一个测试数据记录在[实验数据表]的第一行内;
1.4.2.6小心将节流阀J2旋紧一点,使液压泵工作压力升至下一个测压点;
1.4.2.7按[性能测试操作]中[数据记录]键,下一个测试数据记录在[实验数据表]的下一行内;
1.4.2.8重复(1.4.2.6-1.4.2.7)的操作,直至预设的全部测压点完成测试;
测试操作必须按预设的测压点由小到大进行操作;
若想在已设的数据文件名下增加测试数据,可重复上面操作;
若想在已设的数据文件名下删除某一记录数据,可在[实验数据修改]栏中进行操作;
数据采集接线说明
1.本实验使用AD通道4个,DO通道0个;
2. AD起始通道--压力传感器
AD起始通道+1--流量传感器（空载用固定的传感器）
AD起始通道+2—功率传感器
AD起始通道+3—转速传感器
3.AD卡共有16个通道可供使用，即1～16，默认AD起始通道--1通道
4.DO通道共有8个通道可供使用，设置必须按2进制格式输入；
如1011 表示：DO1通道输出为高电位，DO2通道输出为高电位，
DO3通道输出为低电位，DO4通道输出为高电位；
5.转速传感器和功率传感器按说明书连接好
实验报告要求
１.填写实验名称、实验目的和实验内容，并简述实验原理；
2.填写实验记录
3.绘制液压泵工作特性曲线：绘制Q－P， －P，η－P三条曲线。

实验二 液压差动回路组态画面演示及控制实验
一、实验目的：
结合机械电气控制，液压传动课程所学的内容完成液压机械所实现的典型运动轨迹。从中熟悉可编程控制器的性能、编程技巧，常用液压元件的性能和使用方法，油缸的速度控制、定位控制的基本方式。通过实验把电气控制和液压传动知识有机结合起来。进行小型工程设计、制作训练。从而提高学生把各科知识综合结合运用的能力。锻炼了学生的动手能力，故障分析、排除的实践能力。
二、实验要求
1、通过实验熟练掌握液压元器件，电器元件和可编程控制器的性能、结构原理。
2、能根据提供的元件、控制器设计一个简单的控制回路。
3、掌握三菱公司的FX1S型PLC的编程软件，并能够利用该软件编写程序，在线调试程序。
4、完成一个从方案设计、编程设计、油路设计到油路的组装连接和调试、改进的工程设计实施的全过程的培训和锻炼。
三、实验材料：
1、液压实验台 一台
2、液压泵站（含油箱、液压泵、电动机、安全阀、液压表等）一套
3、三通接头 、 油管（含快换接头） 若干（根据实验要求）
4、油缸、控制阀若干（根据实验要求）
5、基本模板、扩展模板各一块
6、计算机（数据线一根） 一台
7、霍尔传感器（即行程限位开关）若干（根据实验要求）
四、实验范例：差动回路
实验说明：差动回路为速度变换回路的一种形式，是按容积调速的原理工作的，它只能使一个行程（右行）增速，而且活塞杆与油缸面积选定后，两个行程的速比一定，不能调节。其工作原理是使油缸有杆腔的回油不回油箱，而是回到油缸无杆腔。使其达到增速的目的。加大部分的速度与油缸面积与活塞杆面积的比值有关。
实验步骤：按原理图在实验台上搭接实验回路，将电磁铁插头按原理图的标示插入实验台扩展模板输出区对应的插座，如：Y2-Y2即可；实验时将PLC与继电器控制旋钮，旋到PLC控制位置，注意调整好节流阀的开口，使油缸以一适当速度运行。

实

实验原理图 仿真图
实验基本配置：
双作用单出杆油缸 1个；二位四通电磁换向阀 1个；二位二通电磁换向阀 1个；节流阀 1个；单向阀 1个；三通 4个；透明油管 9根。
仿真软件操作说明：
1、双击电脑桌面上的“力控PCAUTO 3.62”。
2、选择“差动回路2”。
3、单击“进入运行”。
4、单击“忽略”即可进入仿真界面。
5、单击仿真界面的“启动”。
6、单击仿真界面的“前进”、“差动前进”或“后退”，便可实现画面与实物同步的运动程。
7、需要停止操作时，单击 “停止”，再单击“退出”即可。
8、动画油缸速度的调整：用鼠标左键点住“节流阀调节器”的绿色箭头，左右拖动即可达到调整速度的目的。注意，此窗口调节的油缸速度，只对仿真界面的动画有用，不能控制实物。
五、实验报告要求
１.填写实验名称、实验目的和实验内容步骤。
2.简述实验原理
3.绘制液压差动回路实验原理图

实验二：节流阀的换接回路组态画面演示及控制实验

一、实验目的：
结合机械电气控制，液压传动课程所学的内容完成液压机械所实现的典型运动轨迹。从中熟悉可编程控制器的性能、编程技巧，常用液压元件的性能和使用方法，油缸的速度控制、定位控制的基本方式。通过实验把电气控制和液压传动知识有机结合起来。进行小型工程设计、制作训练。从而提高学生把各科知识综合结合运用的能力。锻炼了学生的动手能力，故障分析、排除的实践能力。
二、实验要求
1、通过实验熟练掌握液压元器件，电器元件和可编程控制器的性能、结构原理。
2、能根据提供的元件、控制器设计一个简单的控制回路。
3、掌握三菱公司的FX1S型PLC的编程软件，并能够利用该软件编写程序，在线调试程序。
4、完成一个从方案设计、编程设计、油路设计到油路的组装连接和调试、改进的工程设计实施的全过程的培训和锻炼。
三、实验材料：
1、液压实验台 一台
2、液压泵站（含油箱、液压泵、电动机、安全阀、液压表等）一套
3、三通接头 、 油管（含快换接头） 若干（根据实验要求）
4、油缸、控制阀若干（根据实验要求）
5、基本模板、扩展模板各一块
6、计算机（数据线一根） 一台
7、霍尔传感器（即行程限位开关）若干（根据实验要求）

四 、实验说明：节流阀换接回路就是速度控制回路（流量控制回路），通过两个二位二通换向阀换向和两个节流阀来实现一个行程三种速度的目的。
实验步骤：按原理图在实验台上搭接实验回路，将电磁铁插头按原理图的标示插入实验台扩展模板输出区对应的插座，如：Y2-Y2即可；实验时将PLC与继电器控制旋钮，旋到PLC控制位置。
实验时，先确定J1的节流口大于J2，当Y4通电时，油直接通过Y4阀进入油缸左腔，油缸速度为快进；断电Y4通电Y3，此时油液通过J1阀进入油缸左腔，油缸速度为慢进；断电Y4、Y3，油液通过J1、J2阀进入油缸左腔,又J1的节流口大于J2，所以真正起作用的是J2阀，调节J2节流口即可得到工进速度； 回程时Y4、Y5通电即可实现快退。

实

实验原理图 仿真图
实验基本配置：
双作用单出杆油缸 1个；三位四通电磁换向阀 1个；二位二通电磁换向阀 2个；节流阀 2个；三通 4个；透明油管 10根。
仿真软件操作说明：
1、双击电脑桌面上的“力控PCAUTO 3.62”。
2、选择“节流阀换接回路”。
3、单击“进入运行”。
4、单击“忽略”即可进入仿真界面。
5、单击仿真界面的“启动”。
6、单击仿真界面的“快进”“慢进”“工进”或“快退”，便可实现画面与实物同步的运动过程。
7、需要停止操作时，单击 “停止”，再单击“退出”即可。
8、动画油缸速度的调整：用鼠标左键点住“节流阀调节器1” 或 “节流阀调节器2”的绿色箭头，左右拖动即可达到调整节流开口的大小，达到多次进给的目的。注意，此窗口调节的油缸速度，只对仿真界面的动画有用，不能控制实物。
五、实验报告要求
１.填写实验名称、实验目的和实验内容步骤。
2.简述实验原理
3.绘制液压节流阀换接回路实验原理图

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