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-壓力特性”，計(jì)算出與液阻特性有關(guān)的指數(shù)也深入理解孔口液流的液阻特性。本實(shí)驗(yàn)通過測量油液流

2、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)利時(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Ap之間可有如下表達(dá)式：Q=AP（f）/R式中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)；-與液阻特性有關(guān)的指數(shù)。上式取對(duì)數(shù)得：1gQ=1gR-1+（f）lg小取lgZP為橫坐標(biāo)，取1gQ為縱坐標(biāo)

3、，1gR-1為縱坐標(biāo)軸上的截距，則e為直線的斜率。理想情況下：當(dāng)液阻為薄壁小孔時(shí)，4=0.5當(dāng)液阻為細(xì)長小孔時(shí)，。=1當(dāng)液阻為短孔時(shí)，0.5懷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。流量的測量采用橢圓齒輪流量計(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0.838.3L/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（注意流量的測量方法），分別用標(biāo)準(zhǔn)壓力表

4、測得薄壁小孔、細(xì)長小孔和短孔的進(jìn)出口壓力。計(jì)算后，分別作出它們的流量一壓力特性曲線；求得直，并進(jìn)行分析。2-1、圖2-2和圖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)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2-3。圖21細(xì)長小孔裝置結(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一一單向閥與電磁換向

5、閥、流量控制閥一一節(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(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、測出U形管段、節(jié)流閥、單向閥和二位四通電磁閥（兩個(gè)通道）的流量一壓力差函數(shù)值，作出流量一壓力的特性曲線，進(jìn)行分析。2、測出等徑長直管（水平或垂直）各測點(diǎn)的壓力，作出管長與壓力的分布曲線（見圖23）,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(shí)3條件（由實(shí)驗(yàn)室給出參數(shù)），至少對(duì)3個(gè)測點(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F1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

6、.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)。泄漏量測定：采用量管，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24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

7、到薄壁小孔、細(xì)長小孔和短孔，各路回油也由此閥集中后，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26和圖27。2、用調(diào)速閥5調(diào)節(jié)流量大小，一般流量可在14L/min范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（細(xì)長小孔時(shí)取12.5L/min,薄壁小孔和短孔時(shí)取24L/min）,在此范圍內(nèi)可任意選擇56個(gè)流量值。3、實(shí)驗(yàn)對(duì)象的進(jìn)口壓力p2和出口壓力P3的測量，用測壓點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)分配閥22分別接通壓力表開關(guān)24,經(jīng)24轉(zhuǎn)換，可分兩次在標(biāo)準(zhǔn)壓力表中直接讀出進(jìn)口壓力p2和出口壓力p3（注意操作開關(guān)和讀值精度）。而壓力表開關(guān)與壓力表之間裝有保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

8、壓力表的限壓式開關(guān)32,32的關(guān)閉壓力應(yīng)調(diào)到9.510kgf/cm2之間，一般已調(diào)好，實(shí)驗(yàn)時(shí)不必再調(diào)。限壓式開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖見圖28。圖2-5液阻特性實(shí)驗(yàn)液壓系統(tǒng)原理圖圖2-6轉(zhuǎn)動(dòng)分配轉(zhuǎn)紈結(jié)構(gòu)示邑困出2-7各位轉(zhuǎn)包結(jié)構(gòu)示意倡每調(diào)節(jié)一個(gè)流量值，相應(yīng)讀出P2和P3壓力值，記錄好數(shù)據(jù)。為使壓力值的讀數(shù)準(zhǔn)確和方便，可使P2為整格刻度值，如P2=1.5、2、2.5（kgf/cm2）。（二）壓力損失的測定1、測U形管段流量一壓力函數(shù)值，步驟同上述一。由于細(xì)長小孔和U形管的結(jié)構(gòu)參數(shù)除曲率半彳5不等外，其他參數(shù)（L、d和管材等）均相等，因此兩者也可作對(duì)比分析，即在流量相同的條件下，壓力損失各異。進(jìn)行步驟可以在

9、做完細(xì)長小孔的流量一壓力特性后，緊接著做U形管段的流量一壓力特性，因?yàn)檫@樣便于在相同的條進(jìn)行進(jìn)行兩者對(duì)比分析。2、測定單向閥、二位四通電磁換向閥的兩個(gè)通道1（P-A）與2（PB）和節(jié)流閥的壓力損失。a）調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)：關(guān)閉轉(zhuǎn)動(dòng)分配閥23和22,使壓力油通過轉(zhuǎn)動(dòng)分配閥21分別與測試對(duì)象的進(jìn)出油口連接，回油經(jīng)閥16直通17至流量計(jì)31,然后回油箱。用調(diào)速閥5調(diào)節(jié)流量大小，一般流量可在28L/min范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在此范圍內(nèi)任意選擇45個(gè)流量值。各被試閥進(jìn)出口壓力的測量：用轉(zhuǎn)動(dòng)分配閥20直接對(duì)應(yīng)接通壓力表P4（進(jìn)口壓力）和P5（出口壓力）測出。因而可求得各被試調(diào)進(jìn)出口壓力差A(yù)a對(duì)節(jié)流閥實(shí)驗(yàn)時(shí)，開度任定

10、，實(shí)驗(yàn)中不調(diào)節(jié)，求出該開度下的進(jìn)出口壓力差。每調(diào)節(jié)一個(gè)流量值，相應(yīng)讀出各測試對(duì)象的P4和P5壓力值，記錄好數(shù)據(jù)。b）在上述a）實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，使回油經(jīng)閥16及背壓閥18,再經(jīng)閥17至31回油箱。系統(tǒng)壓力P1調(diào)至kgf/cm2（實(shí)驗(yàn)者確定），流量可用上步a中最后調(diào)定的值不變。調(diào)節(jié)背壓K18,觀察P5。每調(diào)節(jié)一個(gè)P5值，相應(yīng)讀出P4壓力值，記錄好數(shù)據(jù)。將a和b的結(jié)果加以對(duì)比。3、*測定等徑長直管（水平或垂直）的壓力分布曲線（本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）。液壓系統(tǒng)同上述（一），關(guān)閉轉(zhuǎn)動(dòng)分配閥20、21、22和23,將轉(zhuǎn)動(dòng)分配閥14的出油口與等徑實(shí)驗(yàn)裝置連通。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置回油應(yīng)經(jīng)閥18、17和流量計(jì)31回油

11、箱。調(diào)節(jié)好流量及裝置的出油口背壓值后，觀測各測壓點(diǎn)的壓力值。（可用事先統(tǒng)一校準(zhǔn)過的一組同級(jí)壓力表）。記錄好數(shù)據(jù)包括各測點(diǎn)壓力值、測點(diǎn)距離、管內(nèi)徑、油的工作溫度、平均流量等。若等徑長直管實(shí)驗(yàn)裝置的進(jìn)油與閥14的出油口連接，裝置的回油與閥15的外接回油口連接，也能測得壓力分布。但這樣連接有些參數(shù)測不出，所以理論計(jì)算可不進(jìn)行。（三）環(huán)形縫隙流動(dòng)的流量（泄漏量）液壓系統(tǒng)同上述（二）。檢查閥14應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，再將三位四通轉(zhuǎn)閥17接通量筒19,然后調(diào)節(jié)溢流閥4改變進(jìn)油壓力，當(dāng)調(diào)定后，可用秒表與量筒19測出對(duì)應(yīng)的流量（泄漏量）。改變壓力差A(yù)P,作出三組數(shù)據(jù)，分別求出Q最大偏心/Q同心二K,然后對(duì)比三個(gè)K值,并分析影響環(huán)形縫隙流動(dòng)時(shí)流量的各種因素。注意事項(xiàng)：應(yīng)在同一溫度、同一壓力差下，測出一組對(duì)應(yīng)的同心環(huán)形縫隙流動(dòng)與最大偏心環(huán)形縫隙流動(dòng)時(shí)的流