液压与气压传动实验导书-本科使用.doc

《液压与气压传动》实验指导书 实验一 伯努利方程 实验目的 理解液体的静压原理 验证伯努利方程 3．验证液体在流动状态下压力损失与速度的关系 实验仪器 伯努利实验仪、量杯、秒表、温度计 实验原理 伯努利方程是流体动力学中一个重要的基本规律，是动能原理在液体流动中的具体应用。主要反映液体在恒定流动时压力能、位能和动能三者之间的关系，即在任一截面上这三种能量形式之间可以互相转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。 理想液体的伯努利方程为： 实际液体的伯努利方程为： 当液体处于静止状态时，液体内任一点处的压力为：这是液体静力学基本方程式。 实验装置 伯努利试验仪主要由实验导管、稳压溢流槽和三对测压管所组成。实验导管为一水平装置的变径圆管，沿程分三处设置测压管。每处测压管由一对并列的测压管组成，分别测量该截面处的静压头（压力能）和冲压头（压力能、位能和动能三者之和）。 实验装置的流程如图1所示。液体由稳压槽流入实验导管，途径A点、B点、C点直径分别为20mm、30mm、20mm的管子，最后排出设备。液体流量由出口调节阀调节。流量需直接由量杯和秒表测定。 实验步骤 实验前，先缓慢开启进水阀，将水充满稳压溢流水槽，并保持有适量溢流水流出，使槽内液面平稳不变。最后，设法排尽设备内的空气泡，否则会干扰实验现象和测量的准确性。 关闭实验导管出口调节阀，观察和测量液体处于静止状态下各测试点（A、B和C三点）的压力，验证液体的静压原理。并设定此处的水位高度为基准面。 开启实验导管出口调节阀，保持稳压溢流水槽有适量溢流水流出，观察比较液体在流动情况下的各测试点的压头变化。 缓慢调节实验导管的出口调节阀，测量液体在不同流量下的各测试点的静压头、动压头和损失压头，并记录下各项数据。 实验结束后，应先关闭进水的总阀门，然后再开大出口调节阀，排尽稳压溢流水槽内的水。 实验数据 液体种类：水 温度： ℃ 导管内径：dA= mm dB= mm dC= mm 实验系统的总压力：H=0 测点编号 速度V(mm/s) 冲压头H1(mm) 静压头 H2(mm) 动压头 H3 =H1 –H2(mm) 压损 Hw =H –H1(mm) Q1= (ml/s) A B C Q2= (ml/s) A B C Q3= (ml/s) A B C Q4= (ml/s) A B C Q5= (ml/s) A B C 整理实验数据，分析并回答问题 用伯努利方程解释测点压头变化原因。 用数据和图像分析压损—速度平方的关系。 实验二（1） 齿轮泵的性能测试 一、实验目的 了解齿轮泵的主要性能，并学会小功率液压泵的测试方法。 二、实验装置 YZ-1型液压传动综合教学实验装置。 三、实验内容及方案 液压泵的主要性能包括：能否达到额定压力、额定流量，容积效率，总效率，压力脉动值，噪声，寿命，温升，振动等项。前三项是最重要的性能，泵的测试主要是检查这几项。 1．齿轮泵的流量—压力特性 测定齿轮泵在不同工作压力下的实际流量，得出流量—压力特性曲线。齿轮泵因内泄漏将造成流量的损失。油液粘度愈低，压力愈高，其漏损就愈大。本实验中，压力由压力表读出，流量由数显流量表读出。 1）空载流量：在实际生产中，泵的理论流量并不是按泵设计时的几何参数计算，通常在额定转速下以空载（零压）时的流量代替。本实验中应在节流阀的通流面积为最大的情况下测出泵的空载流量。 2）额定流量：指泵在额定压力和额定转速的工作情况下，测出的流量。本装置中由节流阀进行加载。 3）实际流量：指泵在工作时的输出流量。本装置中由节流阀确定不同的工作压力，读出相应压力下的流量。 2.齿轮泵的容积效率 ——理论流量 ——实际流量 3.齿轮泵的总效率 齿轮泵由原动机输入机械能而将液压能输出，送给液压系统的执行机构。由于泵内有摩擦损失、容积损失和液压损失（此项损失较小，通常忽略），所以泵的输出功率必定小于输入功率。 ——泵的输出功率 ——泵的输入功率 1）测量点位置 压力测量点：设置在距被测试泵入口、出口的（2～4）d(d为管道通径)处。稳压试验时，允许将测量点的位置移至距被试泵更远处，但必须考虑管路的压力损失。 温度测试点：设置在油箱的一侧，直接浸泡在液压油中。 2）实验用液压油 粘度：40℃时的运动粘度为42～74m m2/s（特殊要求另行规定）。 清洁度等级：固体颗粒污染等级代号不得高于19/16. 四、实验步骤 1．依照原理图的要求，选择所需的液