流阻特性實驗.doc

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1、液阻特性實驗發(fā)布日期：[08-10-1915:32:52]瀏覽人次：[768]一、?實驗?zāi)康囊簤簜鲃拥闹饕碚摶A(chǔ)是液體力學(xué),油液在系統(tǒng)中流動時,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中常會遇到油壓流經(jīng)小孔和縫隙的情況，而它們的流量計算公式是建立節(jié)流調(diào)速和伺服系統(tǒng)等工作原理的基礎(chǔ)，同時也是對液壓元件和相對運動表面進(jìn)行泄漏估算和分析的基礎(chǔ)。本實驗通過對標(biāo)準(zhǔn)型液流陰力的實驗，定量的確定“流量－

2、壓力特性”，計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。本實驗通過測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，并分析在實驗條件下的壓力損失數(shù)值的大小，從而建立一定量的概念。本實驗還通過環(huán)形縫隙流動的實驗，通定流量一壓力特性，進(jìn)而驗證；當(dāng)ε=l時，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、實驗內(nèi)容和方案(一)?薄壁小孔、細(xì)長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，φ=0．5當(dāng)液阻為細(xì)長小孔時，φ=1當(dāng)液阻為短孔時，0.5<φ<1實驗裝置按理論進(jìn)行設(shè)計，每種標(biāo)準(zhǔn)形式的液阻都分別做成獨立的(參數(shù)是確定的)裝置，以便分別對它們進(jìn)行實驗。測量點的布置及其與標(biāo)準(zhǔn)壓力表的連接，其中特別是泄漏等對實驗精度有著重要的影響。流量的測量采用橢圓

4、齒輪流量計，用秒表計時，直接觀察流量的累積數(shù)差。流量的調(diào)節(jié)范圍要注意流量計的量程。本實驗用LCR-10型，量程為0.83~8.3L／min。1、在油液流動狀態(tài)不變、油溫變化很小的情況下，進(jìn)行如下實驗：改變流經(jīng)液阻的流量(注意流量的測量方法)，分別用標(biāo)準(zhǔn)壓力表測得薄壁小孔、細(xì)長小孔和短孔的進(jìn)出口壓力。計算后，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)，計算薄壁小孔、細(xì)長小孔和短孔的流量一壓力差對應(yīng)數(shù)值(注意必要的精度)作出曲線，與實驗結(jié)果對比。(有關(guān)參數(shù)由實驗室給出)。本實驗臺

5、中細(xì)長小孔、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)長小孔裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖形符號圖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)中只需要對幾種形式進(jìn)行實驗，觸類旁通，本項實驗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直管。(等直徑長直管部分，QCS002教學(xué)實驗臺不供，根據(jù)情況由實驗室自行設(shè)計安裝)1、測出U形管段、節(jié)流閥、單向閥和二

6、位四通電磁閥(兩個通道)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、測出等徑長直管(水平或垂直)各測點的壓力，作出管長與壓力的分布曲線(見圖2－3)，分析壓力損失與等直徑長管的關(guān)系，以及影響壓力損失的主要因素。根據(jù)實驗條件(由實驗室給出參數(shù))，至少對3個測點進(jìn)行理論計算并與實驗結(jié)果對比。(三)環(huán)形縫隙流動的流量(泄漏量)驗證當(dāng)相對偏心率ε=1時，最大偏心環(huán)形縫隙流動的流量為同心環(huán)形縫隙流量的2.5倍。分析它在工本實驗利用可調(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)。泄漏量測定：采用量

7、管，以秒表計時，求出平均泄漏量。本實驗臺中可調(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、實驗裝置的液壓系統(tǒng)原理圖本實驗在秦川機(jī)床廠生產(chǎn)的QCS002液壓教學(xué)實驗臺上進(jìn)行，其液壓系統(tǒng)原理圖如圖2-5所示。四、實驗步驟（一）?薄壁小孔、細(xì)長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)動分配閥21和23。閥23將壓力油分別分配到薄壁小孔、細(xì)長小孔和短孔，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31，然后回油箱。其他手柄全部關(guān)死。轉(zhuǎn)動分配閥和多位轉(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)行實驗(細(xì)長小孔時取1～2.5L/min，薄壁小孔和短孔時取2～4L/min)，在