最新 流体传动与控制实验指导书
流体传动与控制实验指导书
本科实验指导书实验名称：流体传动与控制开课学院：机电工程与自动化学院国防科学技术大学训练部制目录实验单元一元件拆装实验 (1)实验1.1 液压油泵拆装实验 (2)实验1.2 溢流阀拆装实验 (6)实验单元二元件特性实验 (8)实验2.1 液压泵性能实验 (9)实验2.2 溢流阀性能试验…………………………………… ..14 实验单元三回路实验……………………………………………. 错误！未定义书签。
实验3.1 节流调速回路实验………………………………… ..错误！未定义书签。
实验3.2 基本回路搭接实验………………………………….. 错误！未定义书签。
实验单元一元件拆装实验液压元件是液压系统的重要组成部分，本单元实验项目由液压油泵拆装实验、溢流阀拆装实验两部分组成，使学员掌握液压泵、溢流阀的结构、性能、特点和工作原理。
实验1.1 液压油泵拆装实验一、实验目的掌握常见三类液压泵结构、性能、特点和工作原理。
对液压泵的加工及装配工艺有一个初步的认识。
二、实验内容拆解各种液压泵，观察和了解各零件在液压泵中的作用，进一步了解和掌握三类液压泵的工作原理和工作过程，掌握装配各种液压泵的方法与步骤。
三、实验原理、方法和手段（一）齿轮泵1.型号CB-B 型齿轮泵，结构如图1-1所示。
2.主要零件分析（1）泵体的两端面开有封油槽，此槽与吸油口相通，用来防止泵内油液从泵体与泵盖接合面外泄，泵体与齿顶圆径向间隙为0.13 ～0.16mm 。
（2）前后端盖内侧开有卸荷槽，用来消除困油。
端盖上吸油口大，压油口小，用来减小作用在轴和轴承上的径向不平衡力。
（3）两个齿轮的齿数和模数都相等，齿轮与端盖间轴向间隙为 0.03 ～0.04mm ，轴向间隙不可以调节。
（二）双作用叶片泵1.型号YB-6型叶片泵，结构如图1-2所示。
图1-1 齿轮泵结构图2.主要零件分析（1）观察叶片泵的主要组成零件，主要由转子、定子、叶片、配油盘和端盖组成。
流体力学实验指导书(修改)
流体力学实验指导书主编李旭机电工程系实验一 静水压强实验一、实验目的1、通过实验加深对流体静力学基本方程h p p γ+=0的理解。
2、验证静止流体中不同点对于同一基准面的测压管水头为常数，即=+γpz 常数3、实测静水压强，掌握静水压强的测量方法。
4、巩固绝对压强、相对压强、真空度的概念，加深理解位置水头、压力水头以及测压管水头之间的关系。
5、已知一种液体重度测定另一种液体的重度。
二、实验原理图1所示是一种静水压强实验仪原理示意图：图1 静水压强实验原理图（'a p p =）实验装置包括四个部分，从左到右依次是调压桶、测压管组、主水箱、增减压气筒。
主水箱液面上压强0p 通过调节增减压气筒改变，使其大于或小于大气压a p ，水箱上面通过连通管和测压管6相连。
在水箱不同液面深度选择测点1、2，分别和测压管组连接。
测压管组中2、3开口通向大气，测压管1、4、5通过一个四通接头和调压桶相接，通过上、下移动调压桶就可以改变调压筒中的压强，进而调节测压管1、4、5中的压强。
球阀1和2的开启可以使密闭水箱液面上压强和调压桶压强恢复到大气压强。
（注：图1中'a p p =，图2中'a p p <，）图2 静水压强实验原理图（'a p p <）相对静止的液体只受重力的作用，处于平衡状态。
以p 表示液体静压强，γ表示液体重度，以z 表示压强测算点位置高度（即位置水头），流体静力学方程为=+γpz 常数上式说明1、在重力场中静止液体的压强p 与深度h 成线性分布，即10012002p p z p p z -∆-=-∆-2、同一水平面（水深相同）上的压强相等，即为等压面。
因此，水箱液面和测点1、2处的压强（绝对压强）分别为 00a p p h γ=+ ()30a p γ=+∆-∆11a p p h γ=+()31a p z γ=+∆-22a p p h γ=+()52a p z γ=+∆- 与以上各式相对应的相对压力（相对压强）分别为a p p p -='000h γ= ()03∆-∆=γ 11a p p p '=-1h γ= ()31z γ=∆- 22a p p p '=-2h γ= ()52z γ=∆-式中 a p —— 大气压力，Paγ—— 液体的重度，3m N0h —— 液面压力水头，m 0∆ —— 液面位置水头，m 3∆、5∆—— 1、2处测压管水头，m 1z 、 2z —— 1、2处位置水头，m 1h 、2h —— 1、2处压力水头，m 3、静水中各点测压管水头均相等，即35∆=∆或 1212p p z z γγ''+=+或 1122z h z h +=+即测压管1、2的液位在同一平面上。
流体传动与控制课程设计
流体传动与控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握流体传动与控制的基本原理，理解流体力学在自动化控制中的应用。
2. 使学生了解各种流体元件的结构、原理及功能，能正确选用流体元件进行简单系统的设计。
3. 让学生掌握流体传动与控制系统的分析、设计方法和步骤，具备解决实际问题的能力。
技能目标：1. 培养学生运用流体力学知识进行传动与控制系统计算、分析的能力。
2. 培养学生动手实践能力，能正确使用流体元件搭建简单的传动与控制系统。
3. 培养学生利用现代设计方法和技术进行流体传动与控制系统设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对流体传动与控制技术的兴趣，激发其探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与交流能力。
3. 引导学生关注流体传动与控制技术在工业生产中的应用，认识到其在国家经济发展中的重要性。
本课程针对高年级学生，课程性质为理实一体化课程。
在教学过程中，需结合学生的认知特点，注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题，提高其解决实际问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 流体力学基础：流体性质、流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动损失。
2. 流体元件：液压泵、液压马达、液压缸、阀门、液压油缸、气压元件等结构、原理及功能。
3. 液压系统设计：液压系统基本回路、液压系统设计方法、步骤及注意事项。
4. 气压传动与控制：气压传动原理、气压元件、气压系统设计及应用。
5. 流体传动与控制系统仿真：利用现代设计软件进行流体传动与控制系统的仿真分析。
6. 实践教学：搭建简单的流体传动与控制系统，进行实验操作与分析。
教学内容依据课程目标，结合课本，确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容分为六个部分，按照以下进度安排：1. 流体力学基础（2课时）2. 流体元件（2课时）3. 液压系统设计（3课时）4. 气压传动与控制（2课时）5. 流体传动与控制系统仿真（3课时）6. 实践教学（4课时）教学内容与课本章节相对应，涵盖流体传动与控制的基本理论、元件、设计方法、仿真及实践，旨在帮助学生全面掌握流体传动与控制相关知识。
流体传动与控制实验报告
流体传动与控制实验报告（一）1、叙述液压系统各组成部分的名称及其各自的功能动力元件：把机械能转换流体压力能的装置。
如液压泵、空气压缩机等执行元件：把流体压力能转换成机械能的装置。
如液压缸、气缸、液压马达、气动马达等控制元件：对系统中流体的压力、流量、运动方向进行控制或调节的装置。
如压力阀等辅助元件：如油箱、滤油器、蓄能器、传感器等辅助装置。
工作介质：如液压油、压缩空气等2、叙述轴向柱塞泵各组成部分名称及功能缸体、配流盘、柱塞斜盘、壳体、转动轴、密封组件功能：安装在缸体中的柱塞通过滑靴与斜盘相接触传动轴中的弹簧通过回程盘使滑靴紧贴斜盘，当传动轴带动缸体转动时，弹簧产生回程力，使柱塞外伸，完成吸油过程。
此后，斜盘将柱塞往缸孔里推，完成排油过程，柱塞和缸孔组成的工作容腔中的油液，通过配流盘分别与泵的吸排油腔相通。
变量机构用来改变斜盘的倾角因而可以改变泵的排量。
柱塞泵受的径向力通过缸体传到轴承上。
3、叙述先导式溢流阀各组成部分的名称，各自功能及三个特点、三种状态由先导阀和主阀组成。
先导阀：向主阀芯提供经先导阀稳压后的压力主阀：对回路进行调压和稳压三个特点：①结构简单，加工装配方便，②过流面积大，体积小，重量轻，③主阀芯和阀套可通用化，便于批量生产三种状态：4、叙述液压油缸各组成部分的名称、制造材料及功能活塞式油缸：缸体、活塞、活塞杆、端板、密封圈柱塞式油缸：缸体、柱塞、向导套、密封胶圈、端压盖制造材料：缸筒：小缸用冷拔无缝管珩磨后制作，大吨位的用27硅锰的材质或锻打料，柱塞：一般用45号缸调质镀铬后加工而成前端导向套和螺纹环：导向用球墨铸铁制作，螺纹环用45号钢制作密封件：一般用聚氨酯材质的。
《流体输送操作》实训指导书
《流体输送操作》实训指导书一、实验目的使学生充分认识流体输送流程，掌握流体输送的三个基本方法（输送机械输送、位差（高位槽）输送、压差（抽真空）输送）。
掌握离心泵的操作方法。
了解配比输送，了解流量计、液位计等测量仪表。
了解电动调节阀的使用方法。
掌握泵的串并联，联锁功能及使用。
二、开车前准备1、由相关操作人员组成装置检查小组，对本装置所有设备、管道、阀门、仪表、电气、照明、分析、保温等按工艺流程图要求和专业技术要求进行检查。
2、检查所有仪表是否处于正常状态。
3、检查所有设备是否处于正常状态。
4、试电4.1.检查外部供电系统，确保控制柜上所有开关均处于关闭状态。
4.2.开启外部供电系统总电源开关。
4.3.打开控制柜上空气开关33（QF1）。
4.4.打开空气开关10(QF2)，打开仪表电源开关8。
查看所有仪表是否上电，指示是否正常。
4.5.将各阀门顺时针旋转操作到关的状态。
检查孔板流量计正压阀和负压阀是否均处于开启状态（实验中保持开启）。
4.6加装实训用水关闭原料水槽排水阀（VA25），原料水槽加水至浮球阀关闭，关闭自来水。
（一）输送操作1、流体输送机械输送①单泵实验（1#泵）：方法一：开并联2号泵支路阀（VA03），开溢流阀（VA12），关双泵串联支路阀（VA04）、2号泵进水阀（VA06）、并联1号泵支路阀（VA09）、高位槽回流阀（VA13）、高位槽出口流量手动调节阀（VA14），放空阀（VA11）适当打开。
液体直接从高位槽流入原料水槽。
方法二：开并联2号泵支路阀（VA03），关溢流阀（VA12），关双泵串联阀（VA04）、2号泵进水阀（VA06）、并联1号泵支路阀（VA09）、高位槽放空阀（VA11）、高位槽回流阀（VA13）、高位槽溢流阀（VA12）、局部阻力管阀（VA16）、光滑管阀（VA20）、局部阻力管高压引压阀（VA18）、光滑管高压引压阀（VA21）、局部阻力管低压引压阀（VA19）、光滑管低压引压阀（VA22）、局部阻力阀（VA17）、抽真空阀（VA33）、吸收塔气体入口阀（VA31）。
流体力学综合实验指导书
离心泵特性曲线的测定实验一、实验目的1.了解离心泵的结构特点, 熟悉并掌握离心泵的工作原理和操作方法；2.能进行离心泵特性曲线的测定方法；3.了解玻璃转子流量计、压力表、倒U 型差压计以及相关仪表的原理和操作；二、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一, 其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线, 它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
由于泵内部流动情况复杂, 不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线, 只能依靠实验测定。
1. 扬程H 的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面, 列机械能衡算方程：f h gug p z H g u g p z ∑+++=+++2222222111ρρ （1－1）由于两截面间的管长较短, 通常可忽略阻力项 , 速度平方差也很小故可忽略, 则有 (=H gp p z z ρ1212)-+- 210(H H H ++=表值）（1－2） 式中: , 表示泵出口和进口间的位差, m ；和 ρ——流体密度, kg/m3 ； g ——重力加速度 m/s 2；p1.p2——分别为泵进、出口的真空度和表压, Pa ；H1.H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头, m ； u1.u2——分别为泵进、出口的流速, m/s ；z1、z2——分别为真空表、压力表的安装高度, m 。
由上式可知, 只要直接读出真空表和压力表上的数值, 及两表的安装高度差, 就可计算出泵的扬程。
2. 轴功率N 的测量与计算k N N ⨯=电 （W ） （1－3）其中, N 电为电功率表显示值, k 代表电机传动效率, 可取 。
3. 效率η的计算泵的效率η是泵的有效功率Ne 与轴功率N 的比值。
有效功率Ne 是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功率, 轴功率N 是单位时间内泵轴从电机得到的功, 两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。
流体传动与控制详解演示文稿
第十一页，共52页。
液压流体力学
➢ 流体力学
- 是研究液体平衡个运动的力学规律的一门科学。
➢ 内容包括
液体静力学
液体动力学
管道中液流的特性
孔口及缝隙的压力流量特性
第十二页，共52页。
2.2 液体静力学基础
液体静力学
－主要研究液体处于静止状态下的力学规律和这些规律的应用
流体传动与控制详解演示文稿
第一页，共52页。
优选流体传动与控制
第二页，共52页。
2.1.2 液压工作介质的性能
1. 可压缩性
液体受压力作用而发生体积变化的性质称为液体的可压缩性。 可用体积压缩系数 表示。
1 V
p V0
液体体积压缩系数的倒数，称为液体的体积弹性模量，以 表
示，即：
1
作用在阀芯上的稳态液动力大小为：
F qv cos
方向都是使阀芯关闭的方向
第三十一页，共52页。
2.4 液体在管道中的流动状态 和压力损失
2.4.1 液体的流态及其判别
➢ 液流状态：层流与紊流
第三十二页，共52页。
➢ 层流
－ 液体分层流动，各层互不干扰 － 粘性力起主导作用
➢ 紊流 － 液体流动杂乱无章
的动量的变化率，即：
F
mv
t
第二十九页，共52页。
稳定流动液体的动量方程： 微元的动量变化是：
mv mv 12 mv 12 mv 22 mv 11
qtv2 qtv1
作用在液体控制体积上的外力矢量和等于单位时间 内液体控制体积的动量之差
F
mv
t
q
v2
v1
第三十页，共52页。
流体流动实验指导书(I)
实验一 流体流动阻力测定实验学时： 4 实验类型：综合性 实验要求：必修 一、实验目的通过本实验的学习，使学生了解流动阻力损失的测定方法。
二、实验内容1、测定水在不同流速下通过直管的阻力损失，标绘摩擦因数λ——雷诺数Re 的关系曲线，并绘制出“公认”的关系曲线以作比较。
2、测定闸阀的局部阻力，确定该管件的阻力系数ζ。
三、实验原理、方法和手段实际流体在管路系统中流动时会产生流动阻力。
根据流动阻力产生的原因不同，分为直管阻力和局部阻力。
它们的计算依据为：直管阻力损失： g d lu g P h f 22λρ=∆=局部阻力损失：gu g P h f 22ζρ=∆= 实验中分别测定流体在通过被测直管段和被测管件时的压降，流量计计量管路流量以确定流速，从而可算出相应条件下的摩擦因数和阻力系数。
四、实验组织运行要求集中授课形式五、实验条件实验装置： 1、循环水箱 2、涡轮流量传感器 3、流量调节阀 4、离心泵 5、闸阀6、压差计I7、压差计II被测直管段长为2m ，管路管径为 34"，闸阀直径为 34"；闸阀两端的测压嘴之间的直管段长度为 0.2 m参数测量：参数测量 （1）流量测量采用涡轮流量计测量流量。
涡轮流量计由一次仪表涡轮流量传感器和二次仪表转速数字显示仪组成。
实验中，记录涡轮流量传感器的仪表常数和不同流量时二次仪表的示数，然后由下式计算流量：）仪表常数（脉冲数）二次仪表示数（脉冲数）（流量s s s l Q ///（2）压差计II ：测量直管段的压力降；（3）压差计I ：测量闸阀所在管段的压力降，其值扣除其中直管部分的压力降即为闸阀局部阻力所产生的真实压降。
要求在大流量下取5组数据即可。
六、实验步骤1、先检查U 形压差计的平衡阀是否打开，排气阀是否关闭，调节阀及仪表是否关闭。
然后启动泵，打开仪表开关。
2、全开流量调节阀，进行管路和测压管排气。
完毕后，先关闭排气阀，最后关闭平衡阀。