变量泵性能及方向控制回路设计实验(2)

液压泵实验报告一、实验目的了解液压泵的主要性能，掌握液压泵的实验原理及测试方法。

二、实验内容测试定量叶片泵和限压式变量泵的压力——流量特性，并绘出其特性曲线，计算出该泵在额定压力下的容积效率（一点）。

三、实验原理图图1 定量泵实验原理图图2 变量泵实验原理图四、实验步骤1、定量泵实验（中间实验台）：（1）实验准备：开始实验前逆时针关闭开关9、11，顺时针打开开关10。

松开溢流阀6和节流阀8，启动泵2（定量泵）。

空运转约一分钟；（2）系统安全压力设定：调节溢流阀6，配合调节节流阀8，使压力表P4的读数为7MPa，该压力即为系统安全压力。

（3）全部松开节流阀8，卸下压力，此时压力表P4的读数降至最低点，记下这点的压力表P4的读数P值和流量计读数Q值；（4）逆时针调节节流阀8，逐步给定量泵加载，每次加1MPa，直到（泵的额定压力）为止，记录每次的P值和Q值，并填入下面的表格中。

松开节流阀8和溢流阀6，关闭泵2。

（5）根据记录的P、Q值，用坐标纸绘出P-Q特性曲线；（6）计算额定压力下的容积效率和泵的最大输出功率（额定压力下的压力和流量的乘积）。

安全注意事项：启动泵之前，一定要将溢流阀6处于打开状态。

2、变量泵实验（左侧实验台）（1）实验准备：开始实验前逆时针关闭开关8、10，顺时针打开开关9。

松开溢流阀3和节流阀4，启动泵1（变量泵）。

空运转约一分钟；（2）系统安全压力设定：调节溢流阀3，配合调节节流阀4，使压力表P1的读数为7MPa，该压力即为系统安全压力。

（3）全部松开节流阀4，卸下压力，此时压力表P1的读数降至最低点，记下这点的压力表P1的读班级：380721姓名：张睿（38072112）实验日期：2010年11月12日实验老师：数P值和流量计读数Q值；（4）逆时针调节节流阀4，逐步给定量泵加载，每次加1MPa，到5MPa，然后每次加载，直到（泵的额定压力）为止，记录每次的P值和Q值，并填入下面的表格中。

一、实验目的1. 了解水泵的工作原理和结构特点。

2. 掌握水泵控制系统的组成及工作原理。

3. 熟悉水泵控制实验的操作方法。

4. 分析水泵在不同工况下的运行特性。

二、实验原理水泵是利用叶轮旋转产生的离心力将液体从低处抽送到高处，广泛应用于农业灌溉、城市供水、工业生产等领域。

本实验主要研究水泵的启停控制、转速控制以及液位控制。

水泵控制系统主要由以下部分组成：1. 水泵：提供动力，将液体抽送。

2. 电机：驱动水泵旋转，实现能量转换。

3. 控制器：根据设定的控制策略，控制水泵的启停、转速和液位。

4. 执行器：根据控制器的指令，执行具体的操作，如启动或停止电机、调节转速等。

5. 传感器：实时检测系统状态，如液位、压力、流量等。

本实验采用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制器，实现对水泵的智能控制。

三、实验仪器与设备1. 水泵：1台2. 电机：1台3. PLC：1台4. 执行器：1套5. 传感器：1套6. 电源：1套7. 实验台：1套四、实验步骤1. 搭建实验装置：将水泵、电机、PLC、执行器和传感器按照实验要求连接到实验台上。

2. 设置PLC程序：根据实验要求，编写PLC控制程序，实现对水泵的启停、转速和液位控制。

3. 调试系统：启动PLC程序，观察水泵的运行状态，确保系统正常运行。

4. 进行启停控制实验：设定启停条件，观察水泵的启停过程，分析启停时间、压力变化等参数。

5. 进行转速控制实验：设定转速控制策略，观察水泵在不同转速下的运行状态，分析流量、压力等参数。

6. 进行液位控制实验：设定液位控制策略，观察水泵在不同液位下的运行状态，分析流量、压力等参数。

7. 记录实验数据：记录实验过程中各个参数的变化情况，为后续分析提供依据。

五、实验结果与分析1. 启停控制实验结果：（1）启停时间：水泵启停时间控制在2秒以内，满足实验要求。

（2）压力变化：水泵启停过程中，压力波动较小，系统稳定。

2. 转速控制实验结果：（1）流量变化：水泵转速提高，流量也随之增加，满足实验要求。

油泵性能实验实验报告油泵性能实验实验报告一、引言油泵是一种用于输送液体或气体的机械设备，广泛应用于工业生产和日常生活中。

油泵的性能对于机械系统的正常运行至关重要。

本实验旨在通过实验方法对油泵的性能进行测试和评估，为油泵的设计和使用提供参考依据。

二、实验目的1. 测试油泵的流量特性，了解其输送液体的能力；2. 测试油泵的扬程特性，评估其输送液体的高度限制；3. 测试油泵的效率特性，了解其能源利用情况。

三、实验装置与方法1. 实验装置：本实验采用某型号液力传动油泵进行测试，配备相应的流量计、压力计等测量设备。

2. 实验方法：a. 流量特性测试：通过改变油泵的转速，测量不同转速下的流量，并绘制流量-转速曲线。

b. 扬程特性测试：通过改变液体的高度，测量不同高度下的压力，并绘制扬程-压力曲线。

c. 效率特性测试：通过测量输入功率和输出功率，计算油泵的效率。

四、实验结果与分析1. 流量特性测试结果：在不同转速下，测得的流量如下表所示：转速（rpm）流量（L/min）1000 10.52000 20.23000 30.14000 39.85000 48.6通过绘制流量-转速曲线，可以看出油泵的流量随着转速的增加而线性增加，符合理论预期。

2. 扬程特性测试结果：在不同液体高度下，测得的压力如下表所示：高度（m）压力（Pa）1 5002 10003 15004 20005 2500通过绘制扬程-压力曲线，可以看出油泵的扬程随着液体高度的增加而线性增加，说明油泵能够输送液体的高度有一定限制。

3. 效率特性测试结果：测得油泵的输入功率为100W，输出功率为80W，通过计算得到油泵的效率为80%。

五、实验结论通过对油泵的性能测试，得到以下结论：1. 油泵的流量特性与转速呈线性关系，转速越高，流量越大。

2. 油泵的扬程特性与液体高度呈线性关系，液体高度越高，扬程越大。

3. 油泵的效率为80%，能够有效利用能源。

六、实验总结本实验通过实验方法对油泵的性能进行了测试和评估，得到了油泵的流量特性、扬程特性和效率特性等重要参数。

实验一节流调速回路性能实验1实验目的通过对节流阀进口节流调速和出口节流调速两种调速回路的实验，得出它们的调速回路特性曲线，并分析比较它们的调速性能。

（速度-负载特性和功率性能）2实验装置RCYCS-B液压综合测试实验台，秒表。

3实验内容及原理节流调速回路是由定量泵、流量控制阀、溢流阀和执行元件等组成，它通过改变流量控制阀阀口的开度，即通流截面积来调节和控制流入或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。

节流调速回路按照其流量控制阀安放位置的不同，分为进口节流调速、出口节流调速和旁路节流调速三种。

图1-1 进油节流调速回路原理图图1-2回油节流调速回路原理图在加载回路中，当压力油进入加载液压缸右腔时，由于加载液压缸活塞杆与调速回路工作液压缸的活塞杆将处于同心位置直接对顶，而且它们的缸筒都固定在工作台上，因此工作液压缸的活塞杆受到一个向左的作用力（负载F L），调节溢流阀Ⅱ可以改变F L的大小。

在调速回路中，工作液压缸的活塞杆的工作速度v与节流阀的通流面积α、溢流阀调定压力P1（定量泵供油压力）及负载F L有关。

而在一次工作过程中，α和P1都预先调定不再变化，此时活塞杆运动速度v只与负载F L有关。

v与F L之间的关系，称为节流调速回路的速度负载特性。

α和P1确定之后，改变负载F L的大小，同时测出相应的工作液压缸活塞杆速度v，就可测得一条速度负载特性曲线。

4实验步骤a.根据液压原理图在实验台上将回路连接好。

b.按下定量泵启动按钮启动定量泵，调节溢流阀Ⅰ手柄，缓慢旋紧，通过观察压力表P1将定量泵的出口压力调节到3.5-4MPa。

c.按下变量泵启动按钮启动变量泵，调节溢流阀Ⅱ手柄，缓慢旋紧，通过观察压力表P3将变量泵的出口压力调节到0.5MPa。

d.按下按钮Y1和Y2 ,可分别伸出工作缸和加载缸，反复控制两个油缸前进或后退几次，观察缸杆的运动是否正常。

e.将工作缸退回，按下按钮Y2，将加载缸伸出顶到工作缸，在加载缸运行过程中，通过观察压力表P4，记录加载缸工作腔压力值。

实验七 液压泵的特性实验一、实验准备知识预习思考题1．液压泵的功能和种类 2．液压泵的特性3．液压泵的动态特性和静态特性分别指的是什么？实验基础知识液压泵是一种能量转换装置，它把驱动电机的机械能转换成输到系统中去的油液的压力能，供液压系统使用。

液压泵（液压马达）按其在单位时间内所能输出（所需输入）油液体积可否调节而分为定量泵（定量马达）和变量泵（变量马达）两类；按结构形成可以分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。

液压泵或液压马达的工作压力是指泵（马达）实际工作时的压力。

对泵来说，工作压力是指它的输出压力；对马达来说，则是指它的输入压力。

液压泵（液压马达）的额定压力是指泵（马达）在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。

液压泵（液压马达）的排量（用V 表示）是指泵（马达）轴每转一转，由其密封容腔几何尺寸变化所算得的排出（输入）液体体积，亦即在无泄漏的情况下，其轴转一转所能排出（所需输入）的液体体积。

液压泵（液压马达）的理论流量（用q t 表示）是指泵（马达）在单位时间内由其密封容腔几何尺寸变化计算而得的排出（输入）的液体体积。

泵（马达）的转速为n 时，泵（马达）的理论流量为 q t =Vn 。

实际上，液压泵和液压马达在能量转换过程中是有损失的．因此输出功率小于输入功率。

两者之间的差值即为功率损失，功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分。

容积损失是因内泄漏、气穴和油液在高压下的压缩（主要是内泄漏）而造成的流量上的损失。

对液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的流量q 减小。

设泵的流量损失为q t ，则泵的容积损失可用容积效率ην来表征。

ην =tt t t q q q q q q q 111-=-= 泵内机件间的泄漏油液的流态可以看作为层流，可以认为流量损失q 1和泵的输出压力P 成正比，即q 1 = k 1P式中，k 1为流量损失系数。

因此有ην =Vnpk 11- 上式表明：泵的输出压力愈高，系数愈大，或泵的排量愈小，转速愈低，则泵的容积效率也愈低。

(五) 实验四变量叶片泵静、动态特性实验一、概述液压泵为液压系统的动力元件，使电机产生的机械能转换为油泵的压力能，输出压力－流量。

限压式变量叶片泵，当系统压力达到限定压力后，便自动减少液压泵的输出流量。

该类液压泵的q—p（流量—压力）特性曲线如图5-1所示，调节液压泵的限压弹簧的压缩量，可调节液压泵拐点的压力Pb的大小，就可改变液压泵的最大供油压力，调节液压泵的限位块位置螺钉，可改变液压泵的最大输出流量。

二、实验目的1、测量限压式变量叶片泵的静态特性：(1)流量—压力特性曲线（如图5-1）(2)液压泵拐点压力90%前的容积效率及液压泵的总效率；2、测量叶片泵的动态特性：记录液压泵突然升压和卸荷时的压力变化情况（如图5-2），从而确定压力超调量P，升压时间t1及卸荷时间t2。

三、实验装置参阅图1-1，选择液压模块A、C、D组成叶片泵实验台液压系统。

节流阀A3调外负载大小，输出流量由流量计10测试。

四、实验步骤1、静态试验：关闭节流阀A3，将溢流阀1调至6.3 MPa作安全阀，在节流阀A3加载和卸荷下逐点记录压力p、流量q，输出功率P以及泵的外泄漏量qx，作出q—p特性曲线，记录并计算各不同压力点的功率，总功率，液压泵的拐点处90%压力前的各点容积效率。

2、将实验数据输入计算机相应表格中，由计算机显示及打印流量—压力，功率—压力，液压泵效率—压力特性曲线或将实验数据填入下表通过计算绘制相应的曲线。

3、压力动态响应试验：(1) 将节流阀A3调节到一定的开度与压力；(2) 按电磁铁AD1的得电按钮，使系统突然加载；系统的压力波形由压力传感器5和功率放大等单元转换成电压波形，由计算机记录与绘制动态压力上升响应曲线。

(3) 按AD1复位按钮，使系统突然卸荷，系统的压力波形由压力传感器5和功率放大等单元转换成电压波形，由计算机记录与绘制动态压力卸荷响应曲线。

五、数据测试1、压力P ：用压力表P1和压力传感器5测量；2、流量q ：采用安置在实验台面板上的椭圆齿轮流量计10和秒表测量（流量计指针每转一圈为10升）或流量数显表读出；3、外泄漏量qx ：用秒表测tx 时间内小量杯11的容积（AD3得电）；4、输入功率P ：用功率表测量电机输入功率P1（安置在实验台面板上）。

限压式变量叶片泵性能测试试验台液压系统设计说明书目录摘要 (1)Abstract (2)第一章、绪论 .................................... 错误！未定义书签。

1.1液压传动在机械行业中的应用 (5)1.2液压系统的基本组成 (6)1.3 液压传动的优缺点 (6)1.4液压传动技术的发展及应用 (7)第二章、限压式变量叶片泵性能测试工作台液压系统的设计 (8)2.1 限压式变量叶片泵的原理图的分析和确定 (9)2.2 液压液的选择 (10)2.3 电机、液压元件及附件的选择及设计 (11)2.4液压集成块的结构设计 (12)2.4.1通用集成块组的结构 (13)2.4.2集成块的特点 (14)2.4.3液压集成块及其设计 (16)2.4.4集成块设计步骤 (17)2.4.5集成块上零件的绘制 (19)2.4.5.1设计液压集成回路 (20)2.4.5.2制作液压元件样板 (22)2.4.5.3油路通道的孔径设计 (25)2.4.5.4底板的外形及尺寸的设计 (27)2.4.5.5集成块上液压元件的设计 (28)2.4.5.6集成块上密封装置的设计 (30)2.4.5.7集成块上油路的压力损失 (32)2.4.5.8绘制集成块加工图 (34)第三章、测量系统的设计 (36)3.1正确测量的测量条件和测量方法 (38)3.2 转速转矩传感器的选择 (40)3.3测量仪表的选择 (41)3.3.1流量计的选择 (41)3.3.2真空表的选择 (41)3.3.3压力表的选择 (41)结论 (41)致谢 (41)参考文献 (42)2.4.5.2制作液压元件样板 ------------------------------------------------------------------------------ 252.4.5.3.油路通道的孔径的设计 ------------------------------------------------------------------------ 252.4.5.4底板外形及尺寸的设计 ------------------------------------------------------------------------ 262.4.5.5.集成块上液压元件的设计--------------------------------------------------------------------- 262.4.5.6集成块上密封装置的设计--------------------------------------------------------------------- 282.4.5.7集成块油路的压力损失 ------------------------------------------------------------------------ 292.4.5.8.绘制集成块加工图 ------------------------------------------------------------------------------ 29参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35摘要限压式变量叶片泵作为液压元件之一，在实际生产中得到广泛的应用。

一、实验步骤及过程（一）变量泵性能实验液压系统原理图1、按照图接好液压回路。

2、全部打开节流阀和溢流阀，接通电源，启动变量泵，让变量泵空载运转几分钟，排除系统内的空气。

注：节流阀和溢流阀逆时针方向拧到头完全打开，顺时针方向拧到头完全关闭。

3、关闭节流阀，慢慢调调整溢流阀，将压力P调至作为系统安全压力，然后用锁母将溢流阀锁紧。

4、全部打开节流阀，使被试泵的压力最低，测出此时的流量，即为空载流量。

5、逐渐关小节流阀的通流截面，作为泵的不同负载，测出对应不同压力P i和流量q，将所测数据填入表1-1。

注意，节流阀每次调节后，须运转一、两分钟后，再测有关数据。

6、实验完成后，将节流阀，溢流阀全部打开，再关闭液压泵，关闭电源。

（二）变量泵方向控制回路设计实验步骤（1）将设计好的液压基本回路原理图交给实验指导老师进行检查；（2）按照液压基本回路原理图用液压胶管总成在QCS014实验台上搭建回路，并连接各位置传感器；（3）起动主机，进入万能自编界面，按事先设计好电磁阀的动作顺序表编程。

（4）搭建好的回路必须经过实验指导老师检查，以确认无误且回路完全符合实验要求和实验目的；（5）将溢流阀的调节手柄完全松开（逆时针转动）；（6）起动实验台，打开变量泵开关；（7）调溢流阀使回路的压力为P1（P1≤3Mpa）；（8）点击手动开关，检查动作顺序是否正确，之后点击自动开关，看回路和程序是否满足实验要求。

二、实验记录及数据处理1、填写液压泵性能实验数据记录表2、根据以上实验记录表，在实验报告中绘制q－P，－P曲线图，要求用坐标纸绘制。

三、实验问答题1、液压系统中溢流阀主要起什么作用定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。

当系统压力增大时，会使流量需求减小。

此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。

稳压作用：溢流阀串联在回油路上，溢流阀产生背压，运动部件平稳性增加。