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1、實驗一液阻特性實驗一、實驗?zāi)康?.驗證油液經(jīng)細長孔、薄壁孔時的液阻特性指數(shù)是否符合理論值;2.通過實驗獲得感性認識,建立對于理論分析所獲結(jié)論的信心,進而了解到油液流經(jīng)任何形式的液阻都有符合理論值的液阻特性指數(shù)。深入地理解液阻特性,合理設(shè)計液壓傳動系統(tǒng),對于提高系統(tǒng)效率、避免溫升有著重要意義。二、實驗內(nèi)容及說明實驗內(nèi)容是:測定細長孔、薄壁孔的液阻特性,繪制壓力流量—曲線。說明如下:油液流經(jīng)被測液阻時產(chǎn)生的壓力損失和流量之間有著如下關(guān)系:式中:—液阻特性指數(shù);—液阻兩端壓差R—液阻,與通流面積、形狀及油液性質(zhì)和流態(tài)有關(guān)細長孔:L=285mm,d=2mm薄壁孔:
2、L=0.3mm,d=2.6mm,L≤d/2分別令被測液阻通過流量為2L/min,3L/min,或其它數(shù)值,測得相應(yīng)的壓差,理論計算和簡單的推導過程如下:,,,等式兩邊同時取對數(shù):,則有:7/7一、實驗系統(tǒng)原理圖及實現(xiàn)方法1.所需的實驗系統(tǒng)如圖1所示:圖1液阻特性實驗系統(tǒng)原理圖這個系統(tǒng)需要在具體的實驗平臺上實現(xiàn)。2.實驗平臺簡介實驗平臺是一套多功能液壓實驗系統(tǒng),圖2所示為薄壁孔液阻特性實驗所用的液壓實驗平臺照片,圖中橙色細管部分為被測薄壁孔液阻裝置,兩端的壓力表用于測量液阻兩端壓差。圖3為該平臺液壓系統(tǒng)原理圖照片,要實現(xiàn)薄壁孔液阻特性實驗,需要調(diào)節(jié)實驗平臺面
3、板上的一系列開關(guān),本實驗用液壓泵2,打開針閥開關(guān)8(逆時針旋轉(zhuǎn)至極限位置),關(guān)閉針閥開關(guān)9、10(順時針旋轉(zhuǎn)至極限位置)即可,用調(diào)速閥5進行調(diào)速,順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)速閥手柄,流量增加,溢流閥3用于調(diào)定系統(tǒng)壓力,順時針旋轉(zhuǎn)溢流閥手柄,壓力增加。圖4為細長管液阻實驗所用的液壓實驗平臺。橙色細管部分為被測細長管液阻裝置,同樣安裝了兩塊壓力表,用來測液阻兩端壓差。圖5所示為該平臺液壓系統(tǒng)原理圖,要實現(xiàn)本實驗系統(tǒng),同樣需要調(diào)整一些開關(guān)。本實驗用液壓泵1,打開開關(guān)9,關(guān)閉開關(guān)10即可。用調(diào)速閥7調(diào)節(jié)流量,用法如上述,溢流閥5用于調(diào)定系統(tǒng)壓力,用法如上述。7/7圖2薄壁孔液阻
4、實驗所用實驗平臺圖3薄壁孔液阻實驗所用實驗平臺液壓原理圖7/7圖4細長孔液阻實驗所用實驗平臺局部照片圖4細長孔液阻實驗所用實驗平臺液壓原理圖7/7一、實驗方法與步驟1.啟動油泵,用溢流閥調(diào)節(jié)實驗壓力,使P1讀數(shù)為3~4MPa;2.用調(diào)速閥調(diào)節(jié)被測液阻的流量,其值在1L/min~4L/min范圍內(nèi),油液溫度在20℃~26℃之間。流量的調(diào)節(jié)需要調(diào)速閥與溢流閥配合進行,為操作簡便計,往往溢流閥的設(shè)定值較高,在調(diào)速閥調(diào)節(jié)流量過程中,不再調(diào)節(jié)溢流閥,而使泵出口壓力保持基本恒定。壓力值通過壓力表讀取,至于流量,需要在浮子流量計上讀取金屬浮子上邊沿對應(yīng)的透明殼體上的刻度
5、,代入“流量計標定曲線”后獲得單位為L/min的流量值。流量計照片如圖6所示,圖7所示為其中一臺流量計的標定曲線和數(shù)表。圖6流量計照片圖7薄壁孔實驗用流量計標定圖表3.調(diào)節(jié)流量值,測得相應(yīng)的壓差,可以用描點法畫壓力流量曲線,取其中兩套數(shù)值,代入公式,即可計算出被測液阻的液阻系數(shù)。細長孔實驗:,實驗數(shù)值應(yīng)接近此值;薄壁孔實驗:,實驗數(shù)值應(yīng)接近此值;以上實驗數(shù)據(jù)的幾何意義是:7/7細長孔逐點測得的—曲線接近直線,薄壁孔逐點測得的—曲線接近拋物線。由于流量計標定是在油液溫度24℃條件下進行的,為保證實驗數(shù)值的準確,實驗時應(yīng)盡量保證油液溫度接近24℃。一、實驗數(shù)據(jù)
6、及分析表1試驗數(shù)據(jù)表流量(L/min)進口壓力P2(MPa)出口壓P3(MPa)壓差(MPa)1細長孔10.540.0750.46520.850.1300.72031.360.2051.15541.830.2751.5552薄壁孔10.160.040.1220.380.060.3230.760.100.6641.300.131.17液阻系數(shù),代入數(shù)據(jù)得:α細長孔=0.9433≈1α薄壁孔=1.73≈27/77/7