流阻特性實(shí)驗(yàn).doc

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1、液阻特性實(shí)驗(yàn)發(fā)布日期：[08-10-1915:32:52]瀏覽人次：[768]一、?實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊簤簜鲃?dòng)的主要理論基礎(chǔ)是液體力學(xué),油液在系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí),因磨擦和各種不同形式的液流阻力，將引起壓力損失,它關(guān)系到確定系統(tǒng)的供油壓力，允許流速,元件輔助裝置和管道的布局等,對(duì)提高效率和避免溫升過高有著重要的意義。另一方面在液壓傳動(dòng)中常會(huì)遇到油壓流經(jīng)小孔和縫隙的情況，而它們的流量計(jì)算公式是建立節(jié)流調(diào)速和伺服系統(tǒng)等工作原理的基礎(chǔ)，同時(shí)也是對(duì)液壓元件和相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面進(jìn)行泄漏估算和分析的基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型液流陰力的實(shí)驗(yàn)，定量的確定“流量－

2、壓力特性”，計(jì)算出與液阻特性有關(guān)的指數(shù)φ，深入理解孔口液流的液阻特性。本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)量油液流過不同形狀管道和液壓元件的壓力損失，深入了解產(chǎn)生壓力損失的主要原因，并分析在實(shí)驗(yàn)條件下的壓力損失數(shù)值的大小，從而建立一定量的概念。本實(shí)驗(yàn)還通過環(huán)形縫隙流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，通定流量一壓力特性，進(jìn)而驗(yàn)證；當(dāng)ε=l時(shí)，最大偏心環(huán)形縫隙的流量是同心環(huán)形縫隙流量的2.5倍。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方案(一)?薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)小孔和短孔的液阻特性(流量一壓力特性)液壓系統(tǒng)中，油液流經(jīng)液壓阻力時(shí)產(chǎn)生壓力損失。流量Q與壓力損失Δp之間可有如下表達(dá)式：Q=ΔPφ/R式中

3、R——液阻，與孔口尺寸、幾何形狀、油液性質(zhì)和流動(dòng)狀態(tài)等因素有關(guān)；φ——與液阻特性有關(guān)的指數(shù)。上式取對(duì)數(shù)得：1gQ=1gR?-1+φlgΔP取lgΔP?為橫坐標(biāo)，取1gQ為縱坐標(biāo)，1gR?-1為縱坐標(biāo)軸上的截距，則φ為直線的斜率。理想情況下：當(dāng)液阻為薄壁小孔時(shí)，φ=0．5當(dāng)液阻為細(xì)長(zhǎng)小孔時(shí)，φ=1當(dāng)液阻為短孔時(shí)，0.5<φ<1實(shí)驗(yàn)裝置按理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，每種標(biāo)準(zhǔn)形式的液阻都分別做成獨(dú)立的(參數(shù)是確定的)裝置，以便分別對(duì)它們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。測(cè)量點(diǎn)的布置及其與標(biāo)準(zhǔn)壓力表的連接，其中特別是泄漏等對(duì)實(shí)驗(yàn)精度有著重要的影響。流量的測(cè)量采用橢圓

4、齒輪流量計(jì)，用秒表計(jì)時(shí)，直接觀察流量的累積數(shù)差。流量的調(diào)節(jié)范圍要注意流量計(jì)的量程。本實(shí)驗(yàn)用LCR-10型，量程為0.83~8.3L／min。1、在油液流動(dòng)狀態(tài)不變、油溫變化很小的情況下，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：改變流經(jīng)液阻的流量(注意流量的測(cè)量方法)，分別用標(biāo)準(zhǔn)壓力表測(cè)得薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)小孔和短孔的進(jìn)出口壓力。計(jì)算后，分別作出它們的流量—壓力特性曲線；求得φ值，并進(jìn)行分析。2、根據(jù)液阻幾何參數(shù)和油液的參數(shù)，計(jì)算薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)小孔和短孔的流量一壓力差對(duì)應(yīng)數(shù)值(注意必要的精度)作出曲線，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。(有關(guān)參數(shù)由實(shí)驗(yàn)室給出)。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)

5、中細(xì)長(zhǎng)小孔、薄壁小孔和短孔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖分別見圖2-1、圖2-2和圖2-3。圖2—1細(xì)長(zhǎng)小孔裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖形符號(hào)圖2-2薄壁小孔裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2-3短孔裝置結(jié)構(gòu)示意圖（二）壓力損失的測(cè)定液壓系統(tǒng)中常見的局部和沿程壓力損失形式很多，教學(xué)中只需要對(duì)幾種形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觸類旁通，本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在液壓元件方面選取了方向控制閥——單向閥與電磁換向閥、流量控制閥——節(jié)流閥；在管路方面選取了U形管段和等直徑水平或垂直長(zhǎng)直管。(等直徑長(zhǎng)直管部分，QCS002教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)不供，根據(jù)情況由實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)安裝)1、測(cè)出U形管段、節(jié)流閥、單向閥和二

6、位四通電磁閥(兩個(gè)通道)的流量－壓力差函數(shù)值，作出流量－壓力的特性曲線，進(jìn)行分析。2、測(cè)出等徑長(zhǎng)直管(水平或垂直)各測(cè)點(diǎn)的壓力，作出管長(zhǎng)與壓力的分布曲線(見圖2－3)，分析壓力損失與等直徑長(zhǎng)管的關(guān)系，以及影響壓力損失的主要因素。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件(由實(shí)驗(yàn)室給出參數(shù))，至少對(duì)3個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行理論計(jì)算并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。(三)環(huán)形縫隙流動(dòng)的流量(泄漏量)驗(yàn)證當(dāng)相對(duì)偏心率ε=1時(shí)，最大偏心環(huán)形縫隙流動(dòng)的流量為同心環(huán)形縫隙流量的2.5倍。分析它在工本實(shí)驗(yàn)利用可調(diào)偏心裝置，使軸與套之間的縫隙分別出現(xiàn)基本同心和最大偏心的狀態(tài)。泄漏量測(cè)定：采用量

7、管，以秒表計(jì)時(shí)，求出平均泄漏量。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)中可調(diào)偏心環(huán)形縫隙裝置的結(jié)構(gòu)示意圖見圖2-4。同心時(shí)L=30h=0.05圖2—4可調(diào)偏心環(huán)形縫隙裝置結(jié)構(gòu)示意圖三、實(shí)驗(yàn)裝置的液壓系統(tǒng)原理圖本實(shí)驗(yàn)在秦川機(jī)床廠生產(chǎn)的QCS002液壓教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，其液壓系統(tǒng)原理圖如圖2-5所示。四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）?薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)小孔和短孔的液阻特性(流量－壓力特性)1、液壓系統(tǒng)的壓力P1，遍過溢流閥4調(diào)至15kgf/cm2，關(guān)閉調(diào)速閥6，慢慢打開調(diào)速閥5，油經(jīng)閥5到達(dá)兩只轉(zhuǎn)動(dòng)分配閥21和23。閥23將壓力油分別分配到薄壁小孔、細(xì)長(zhǎng)小孔和短孔，各路回

8、油也由此閥集中后，通到二位三通轉(zhuǎn)閥16(不經(jīng)過背壓閥18)及三位四通轉(zhuǎn)閥17至流量計(jì)31，然后回油箱。其他手柄全部關(guān)死。轉(zhuǎn)動(dòng)分配閥和多位轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)示意圖見圖2－6和圖2－7。2、用調(diào)速閥5調(diào)節(jié)流量大小，一般流量可在1~4L/min范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(細(xì)長(zhǎng)小孔時(shí)取1～2.5L/min，薄壁小孔和短孔時(shí)取2～4L/min)，在