实验七 液压泵的特性实验

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。

机械损失是指用摩擦而造成的转矩上的损失。

对液压来说，驱动的转矩总是大于其理论上需要的转矩的，设转矩损失为 T 1，则表示实际输入转矩为T=T t 十 T 1用机械效率ηm 来表征泵的机械损失时，有ηm =ttT T +=TT 111液压泵的总效率η是其输出功 率和输入功率之比，η= ην/ηm 泵的静态特性主要有三项，即 说明实际流量与工作压力之间关 系的Q —P 曲线；说明效率与工作压力之间关系ην 一P 和η一P 曲线；以及说明输入功率与工作压力之 图7-1 泵的特性曲线 间关系的P 1－P 曲线。

它们的形状如图7一1所示。

二、实验目的1．深入理解定量叶片泵的静态特性。

着重测试液压泵静态特性中：1）实际流量q 与工作压力P 之间的关系即q 一P 曲线；2）容积效率η容、总效率η与工作压力P 之间的关系，即η容一P 和η一P 曲线； 3）输入功率P 入与工作压力P 之间的关系即P 入一P 曲线。

2．了解定量叶片泵的动态特性。

液压泵输出流量的瞬间变化引起其输出压力的瞬间变化，动态特性就是表示两种瞬时变化之间的关系。

3．通过实验，学会小功率液压泵的测试方法和本实验所用的仪器和设备。

三、实验仪器QCS003B 液压实验台、秒表四、实验原理实验原理见图1-21）通过对液压泵空载流量、额定流量及电动机输入功率的测量，可计算出被试泵的容积效率容η=空额Q Q ；总η=电表η**612*N QP ；2）通过测定液压泵在不同工作压力下的实际流量，可得到流量—压力特性曲线 Q=f(P).五、实验内容1．液压泵的压力脉动值； 2．液压泵的流量——压力特性； 3．液压泵的容积效率——压力特性；4．液压泵的总效率——压力特性。

表1列出了中压叶片泵的主要技术性能指标，供学生参考。

六、实验方法1．液压泵的压力脉动值把被试泵的压力调到额定压力，观察记录其脉动值，看是否超过规定值。

测时压力表P 6不能加接阻尼器。

2．液压泵的流量——压力特性通过测定被试泵在不同工作压力下的实际流量，得出它的流量一压力特性曲线Q 一P 。

调节节流阀10即得到被试泵的不同压力，可通过压力表P 6观测。

不同压力下的流量用椭圆齿轮流量计和秒表确定，压力范围从零开始（此时对应的流量为空载流量）到被试泵额定压力的1．1倍为宜。

3．液压泵的容积效率——压力特性容积效率=理论流量实际流量在实际生产中，泵的理论流量一般不用液压泵设计时的几何参数和运动参数计算，通常以空载流量代替理论流量。

容积效率=空载流量实际流量即：ηp ν =空实Q Q4．泵的总效率——压力特性总效率=泵的输入功率泵的输出功率泵的输出功率P o =612*QP （kW ） 式中：p －泵在额定压力下的输出压力（kgf/cm 2）Q －泵在额定压力下的流量（L/min ）泵的输入功率P i =电表η*N即：η = P o /P i =电表η**612*N QP （实验可用此公式）另有计算公式： P i = T n / 974(kW) 式中： T －泵在额定压力下的输入转矩（kgf·m ） n －泵在额定压力下的转速（rpm ）液压泵的输出功率 P o ： P o = p q v / 612（kW ） 式中：p －泵在额定压力下的输出压力（kgf/cm 2） q v －泵在额定压力下的流量（L/min ） 液压泵的总效率可用下式表示：η = P o / P i =1.59 p q v / (T n )七、实验步骤参照图7—2，附图附1一1、附1一2进行实验。

图7－2为QCS003B 型液压实验台测试液压泵的液压系统原理图。

图中8为测试泵，它的进口装有线隙式滤油器22，出油口并联有溢流阀9和压力表P 6，被试泵输出的油液经节流阀10和椭圆齿轮流量计20流量回油箱。

用节流阀10对被试泵加载。

图7–2 液压泵的液压系统原理图1．电磁阀12的控制旋纽置于“0”位，使电磁阀12处于中位；电磁阀11的控制旋纽置于“0”位，阀11断电处于下位。

全部打开节流阀10和溢流阀9．接通电源，让被试泵8空载运转几分钟，排空系统内的空气。

2．关闭节流阀10，慢慢关小溢流阀9，将压力P 调制70 kgf/cm 2，然后用锁母将溢流阀9锁住。

3．逐渐开大节流阀 10的通流我面，使系统压力 P 降至泵的额定压力63kgf/cm 2，观看被试泵的压力脉动值（做两次）。

4．全部打开节流阀10，使被试泵的压力为零（或接近零），测出此时的流量，此时为空载流量。

再逐渐关小节流阀10的通流截面，作为泵的不同负载，对应测出压力P 、流量Q 和电动机的输入功率N 表（或泵的输入扭矩与转速）。

注意，节流阀每次调节后，须转一~二分钟后，再测有关数据。

压力P 一—从压力表P 6上直接数。

流量Q －—用秒表测量椭圆齿轮流量计指针旋转一周所用时间。

根据公式：Q=tV×60 （L/min ）即可求出流量Q。

电动机的输入N表——从功率表19上直接读数（电动机效率曲线由实验室给出）。

将上述所测数据记入实验记录表（见表2）液压泵性能试验记录表格表2填写液压泵技术性能指标；型号规格额定数量额定电压额定流量理论流量油液牌号油液重度八、实验报告要求严格按照实验报告格式完成，且必须认真独立完成！1.实验目的2.实验仪器3.实验原理4.实验技术路线图5. 实验数据记录及分析1）实验数据记录、数据处理。

2）根据实验数据绘制液压泵的工作特性曲线（用方格纸绘制Q一P、ηpν一P、ηp 一P三条曲线）。

3）实验结果和理论分析结果进行分析比较，找出两者不同之处及其原因。

6.思考题1）液压泵的工作压力大于额定压力时能否使用？为什么？2）从ηp一P曲线中得到什么启发？（从泵的合理使用方面考虑）。

3）在液压泵特性实验液压系统中，溢流阀9起什么作用？4）节流阀10为什么能够对被试泵加载？进行分析）（可用流量公式Q=KAt P7.实验总结或体会与建议等。

实验八液压元件拆装实验一、实验准备知识要求预习液压元件即液压泵和液压阀结构及工作原理二、实验目的液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对液压泵和液压阀的拆装可加深对液压泵和液压阀结构及工作原理的了解。

并能对液压泵和液压阀的加工及装配工艺有一个初步的认识。

三、实验用工具及材料内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其它液压元件四、实验原理根据液压元件即液压泵和液压阀工作原理，并结合液压泵和液压阀的结构进行拆装。

五、实验内容及步骤（一）拆解各类液压泵，观察及了解各零件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，按一定的步骤装配各类液压泵。

1.双作用叶片泵型号：YB---6型叶片泵结构图见图8—1图8-1（1）工作原理当轴3带动转子4转动时，装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出，叶片顶部紧贴与顶子表面，沿着定子曲线滑动。

叶片往定子的长轴方向运动时叶片伸出，使得由定子5的内表面、配流盘2、7、转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大，通过配流盘上的配流窗口实现吸油。

往短轴方向运动时叶片缩进，密闭容腔不断缩小，通过配流盘上的配流窗口实现排油。

转子旋转一周，叶片伸出和缩进两次。

（2）试验报告要求a.根据实物画出双作用叶片泵的工作原理简图。

b.简要说明叶片泵的结构组成。

（3）思考题a.叙述单作用叶片泵和双作用叶片泵的主要区别。

b.双作用叶片泵的定子内表面是由哪几段曲线组成的？c.变量叶片泵有几种形式？2.齿轮泵型号：CB---B型齿轮泵结构图见图8—2图8-2（1）工作原理在吸油腔，轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出，密封工作空间的有效容积不断增大，完成吸油过程。

在排油腔，轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中，密封工作空间的有效容积不断减小，实现排油过程。

（2）实验报告要求a.根据实物，画出齿轮泵的工作原理简图。

b.简要说明齿轮泵的结构组成。

(3)思考题a.卸荷槽的作用是什么？b.齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？3.轴向柱塞泵型号：cy14—1型轴向柱塞泵（手动变量）结构见图8—3图8-3（1）实验原理当油泵的输入轴9通过电机带动旋转时，缸体5随之旋转，由于装在缸体中的柱塞10的球头部分上的滑靴13被回程盘压向斜盘，因此柱塞10将随着斜盘的斜面在缸体5中作往复运动。

从而实现油泵的吸油和排油。

油泵的配油是由配油盘6实现的。

改变斜盘的倾斜角度就可以改变油泵的流量输出。

（2）实验报告要求A.根据实物，画出柱塞泵的工作原理简图。

B.简要说明轴向柱塞泵的结构组成。

（3）思考题a.cy14---1型轴向柱塞泵用的是何种配流方式？b.轴向柱塞泵的变量形式有几种？c.所谓的“闭死容积”和“困油现象”指的是什么？如何消除。