液压实验论文

液压实验论文（精选9篇）

液压实验论文 篇1

摘要：笔者介绍了自行研制的液压舵机教学实验台, 本着对实验设备的有效利用为出发点, 提高《液压传动》课程的教学效果为目的, 通过典型的实验案例说明该实验台在《液压传动》实验教学中的应用, 经过一年的教学实践, 教学效果显著。

关键词：液压舵机,实验台,液压传动,实验教学

0 引言

《液压传动》课程是我院港口物流设备与自动控制、轮机工程技术等多个近机类高职专业的专业基础课, 它是一门实践性很强的技术课程, 如果学生只是局限于课堂上学习书本的知识, 往往会感觉到液压传动知识比较抽象而难以理解。我校原来就有一套湖南宇航科技实业有限公司制造的液压传动综合演示实验台, 该实验台采用透明的液压元器件, 工作压力一般不会超过1MPa, 虽然可以完成多种液压回路的演示实验, 但是无法体验真实的液压传动环境。由笔者所在的教学团队自行设计和制作的液压舵机教学实验台, 弥补了液压传动综合演示实验台不真实的缺点, 该实验台是一款依据实际的小型船舶液压舵机为基础而设计的教学实验台。在《液压传动》课程的实验教学中, 充分利用实验设备, 既增加了现场教学环节, 又给学生创造接近实际的学习环境, 大大提高教学效果。

1 液压舵机教学实验台概述

液压舵机教学实验台主要由实验台支架 (含操作台) 和液压舵机两大部分构成, 其中液压舵机又分为:推舵机构、液压系统与操舵控制系统三个部分。本液压舵机实验台是根据小型船舶液压舵机进行设计, 液压系统的设计压力为16MPa。从经济成本出发, 并结合教学的实际需要, 本设计采用阀控型液压系统, 整个液压系统由油箱、齿轮泵、电动机、溢流阀、电磁阀、转向器、液控双向锁、橡胶管以及一些其他的辅助元件组成, 液压管连接处均使用卡套式管接头, 便于液压元件的更换[1]。

2 液压舵机教学实验台应用举例

以下通过两个典型回路来说明液压舵机教学实验台在《液压传动》实验教学中的应用。

2.1 液压缸串联同步回路

图1为液压缸串联同步回路原理图。本实验所需要的液压元件有: (1) 油箱1个, (2) 过滤器1个, (3) 齿轮定量泵1台, (4) 油压力表1个, (5) 溢流阀1个, (6) 三位四通电磁换向阀 (O型) 1个, (7、8) 液压缸2个, (9、10、11) 推舵机构1套。

工作原理:船舶舵机主要由两个液压缸来推动转舵机构, 从而实现船舶的转向, 为了增大转动力矩, 采用两个液压缸 (7、8) 的串联来实现。当电磁阀 (6) 左侧通电时, 液压油流经换向阀的左侧, 进入液压缸 (7) 的无杆腔, 同时也进入液压缸 (8) 的有杆腔, 这时液压缸 (7) 产生一个向右的推力, 液压缸 (8) 产生一个向左的拉力, 在两个力的作用下推舵机构向逆时针方向转动。反之, 当电磁阀 (6) 右侧通电时, 液压油从换向阀的右侧进入液压缸 (7) 的有杆腔, 同时也进入液压缸 (8) 的无杆腔, 这时液压缸 (7) 产生一个向左的拉力, 液压缸 (8) 产生一个向右的推力, 在两个力的作用下推舵机构向顺时针方向转动。

2.2 双液控单向阀锁紧回路

图2为双液控单向阀锁紧回路原理图。船舶在直航时, 需要舵叶长时间保持在某个角度, 这就要求液压舵机控制系统具备良好的防泄漏性能。使用双液控单向阀和Y型中位机能换向阀组成的锁紧回路, 可以让液压缸在某个位置上停留。

该实验所需液压元件清单如下: (1) 油箱1个, (2) 过滤器1个, (3) 齿轮定量泵1台, (4) 油压力表1个, (5) 溢流阀1个, (6) 三位四通电磁换向阀 (Y型) 1个, (7) 液控单向阀2个, (8、9) 液压缸2个, (10、11、12) 推舵机构1套。

工作原理:当电磁阀 (6) 左侧通电, 液压油从电磁换向阀的左侧流经 (7) 左边的液控单向阀, 进入液压缸 (9) 的无杆腔和液压缸 (8) 的有杆腔, 带动推舵机构使舵叶向逆时针转动。反之, 当电磁阀 (6) 右侧通电, 液压油从电磁换向阀的右侧流经 (7) 右边的液控单向阀, 进入液压缸 (9) 的有杆腔和液压缸 (8) 的无杆腔, 带动推舵机构使舵叶向顺时针转动。当电磁阀 (6) 断电, 换向阀处于中位, 液压油直接流经溢流阀 (5) 回到油箱, 双液控单向阀 (7) 关闭, 液压缸锁紧在某个位置, 由于液控单向阀的阀座一般为锥阀式结构, 所以密封性好, 不会因为风浪等外力作用而引起泄露。

3 教学效果

在《液压传动》实验教学中, 使用我院自行研制的液压舵机教学实验台已经一年, 从学生和教师那里得到了很好的反映。该实验台的使用让学生从原有的模拟实验上升到实际的产品安装, 有一种亲临生产现场的切身体会, 接近实际的实验过程和环境, 让学生毕业后更易于与工作的对接, 大大提高了学生学习的积极性。该实验台是机、电、液相结合, 集教学与科研与一体的新设备, 要求讲授《液压传动》的教师除了掌握机械和液压技术以外还要懂得电气控制知识, 间接促使老师去扩大知识面, 掌握新技术, 不但可以提高教师的教学水平, 还大大促进了教师的科研能力。

参考文献

[1]卢运娇, 王贵, 麦冬玲.小型船舶液压舵机教学实验台的设计[J].液压与气动, 2014 (1) :93-102.

[2]孟延军, 陈敏.液压传动[M].北京:冶金工业出版社, 2008, 09.

[3]郑士君, 孙永明.船舶辅机教程[M].大连:大连海事大学出版社, 2003, 07.

液压实验论文 篇2

液压传动实验报告

液压传动实验报告

实验一：多液压回路原理实验

一、实验目的与试验要求：

实验目的：

本实验主要介绍四种基本液压回路，包括：调压及卸荷回路、减压回路、顺序动作回路和差动快速回路。要求通过实验了解基本回路在在液压系统中主要起到的一些辅助作用，掌握各种基本回路的构成和特定功能。

实验要求：

1、掌握调压及卸荷回路、减压回路、顺序动作回路和差动快速回路四种回路的构成和所使用液压元件；

2、重点理解溢流阀、减压阀、顺序阀等液压元件在回路中所起的关键作用及其工作条件；

3、了解液压缸在差动连接和非差动连接时运动速度的差异，并对差动连接的临界条件加深认识；

4、初步掌握液压回路设计的基本方法和思路。

二、实验仪器

多液压回路教学实验台

三、实验内容与步骤

（一）调压及卸荷回路

1、液压原理图：如图1所示。

回路组成元件：定量泵

1、溢流阀

5、三位四通换向阀

22、远程控制阀9。

2、回路功能及实验步骤

（1）回路功能：调压及卸荷可以完成调压、卸荷及远程调压功能；（2）实验步骤：

① 回路采用带远程控制器Y1型溢流阀，用以完成调整系统压力（泵出口压力）的作用，在系统压力大于调压压力时，溢流阀可起到卸荷保护作用。

② 当换向阀22的1ZT通电时，溢流阀5的远程控制接通远程控制阀9后，系统压力P1可

液压传动实验报告

由远程控制阀9调节；

③ 换向阀22在中位时，1ZT、2ZT都断电，溢流阀5控制P1压力；

④ 切换转换开关后，2ZT通电，控制油口接油箱，溢流阀5动作，泵在零压下卸荷。

3、实验目的及要点问题

（1）实验目的：了解调压、远程控制、卸荷回路的组成及各元件在系统中的作用，在实验中观察调压及卸荷回路如何实现调压、远程调压和卸荷功能。（2）要点问题：

① 当远程控制口接通调压阀9时，系统的最大压力取决于哪个阀？ 取决于调压阀9 阀9的调节范围为什么小于阀5的调定压力？ 只有这样才能使系统的调定压力由调压阀9决定 ② 当远程控制阀接通时，油液如何回到油箱？ 油液通过调压阀9流回油箱 卸荷时又是什么情况？

卸荷时2ZT得电，油液通过右位直接流回油箱 ③ 这路调压回路有什么优点？ 可以通过调压阀9远程控制

（二）调压回路

1、液压原理图：如图2所示。

回路组成元件包括：定量泵

1、溢流阀

3、单向阀

6、单向阀

13、三位四通换向阀20、三位四通换向阀

21、节流阀

10、减压阀

12、开停阀

16、顺序阀

14、液压缸27。

2、回路功能及实验步骤

（1）回路功能：减压回路主要通过减压阀起减压作用，使用液压系统的某支路在低于溢流阀3的调定压力的某一压力下工作。（2）实验步骤：

① 调节溢流阀3，使系统压力P1=4MPa；

② 当系统不需要减压时，减压阀不起减压作用，其压力由外载决定，且随外载变化而变化，这时，减压阀外于非工作状态；

③ 系统支路需要减压时，将阀12手柄旋松，使用压力表P5低于溢流阀3的调定压力（P5=2MPa），液压缸前进至终点，系统压力升高，当压力超过减压的调定压力时，P5仍能保持在原来的数值上，说明减压阀已处于工作状态； ④ 减压阀调定后，将溢流阀3在原调定压力上、下变化，这时减压阀12仍保持原调定压力； ⑤ 当溢流阀3调定为某一固定值时，调节减压阀12手柄，使P5变化，此时，系统压力P1不受影响。

3、实验目的及要点问题：

（1）实验目的：明确减压回路的组成和作用，了解减压阀在系统中如何起到减压和稳压作用，以及减压回路压力变化对回路有无影响，主回路调定压力变化对减压回路有无影响，进一步认识减压回路与主回路的关系。（2）要点问题：

① 减压阀在系统中起什么作用？

起到保持出口压力不变，回路压力不变的作用 ② 什么是减压阀的非工作状态？

即减压阀的出口压力小于调定压力，阀口全开 这种状态是在什么条件下实现的？ 2

液压传动实验报告

出口压力小于调定压力

③ 什么是减压阀的工作状态？

出口压力大于调定压力，阀口缩小，出口压力不变 这种状态下的减压回路有什么特点？ 出口压力不变

④ 减压阀工作时，系统压力波动对减压回路有无影响？ 无影响 为什么？

因为减压阀的原理就是能保证出口压力不变

⑤ 系统压力P1调定后，再调节减压阀，系统压力受影响吗？ 不受

（三）顺序动作回路

1、液压原理图：如图3所示。

回路组成元件：定量泵

1、单向阀

6、溢流阀

3、三位四通换向阀20、三位四通换向阀

21、顺序阀

14、二位二通换向阀

16、二位二通换向阀

17、二位二通换向阀

19、节流阀

10、节流阀

11、二位三通换向阀

18、液压缸

27、液压缸28。

2、回路功能及实验步骤

（1）回路功能：此回路通过顺序阀、节流阀、行程开关动作，可实现两缸顺序动作要求。3

液压传动实验报告

（2）实验步骤实现：

① 顺序阀实现顺序动作：当节流阀10、11开口一定时，调节溢流阀3使P1为某一定值。在溢流阀无溢流时，缸I快进，到达终点后，旋松顺序阀柄，可使缸II前进，这时P1应比P4高3-5bar；

② 可以用节流阀10、11改变两缸负载大小，进而实现顺序动作：这时溢流阀作安全阀用。顺序阀14放松，用节流阀的不同开度来调节两缸的动作顺序；

③ 行程控制顺序动作：顺序阀14手柄放松，用电器行程开关实现自动循环。

3、实验目的及要点问题：

（1）实验目的：了解顺序动作的不同方式及各种顺序动作回路必备的组成元件在系统中的作用。

（2）要点问题：

① 本实验有几种实现顺序动作的方法？ 三种

它们分别是靠什么元件来完成的？ 1.顺序阀

2.节流阀

3.电气行程开关

② 采用顺序阀实现动作时，为什么溢流阀的调定压力要略高于顺序阀的压力？ 这样才能保证压力能达到顺序阀工作的压力

③ 调节节流阀开度时，对液压缸的动作有什么影响？ 对液压缸的动作速度有影响 为什么？

因为节流阀是靠改变流量来工作的，流量变了，作用面积不变，故液压缸动作速度改变。4

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四、实验结论与心得体会：

本次试验，通过老师的讲解达到了实验目的，同时也巩固了大家对液压阀的进一步了解。感谢老师的耐心讲解。5

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实验二：顺序动作液压回路实验

一、实验要求

1、理解顺序动作回路的基本概念和工作原理，了解回路中各个液压元件的主要作用，掌握其工作原理和工作条件；

2、通过采用不同的控制方式来了解和熟悉不同的顺序动作回路组成（顺序阀、压力继电器、行程开关）；

3、掌握通过改变控制元件位置或作用顺序的方法实现改变回路中多个液压缸的动作顺序；

4、掌握与电磁阀相关的电气控制方面的基本设计方法，能够绘制合乎要求的电气控制原理图，并可以按照所绘制的电气原理图进行接线工作，实现所要求的回路动作。

二、实验目的

通过本实验熟悉顺序动作回路的构成，掌握设计液压回路的主要思路和步骤，了解不同的液压控制方式各自的优点和缺陷，学会设计双缸顺序动作液压回路。

三、实验仪器设备

图5 FESTO液压实验台示意图

FESTO液压快速拆装实验台、配套的液压元件和电气控制面板，如图5所示。FESTO实验装置所选用的元器件均为实际的工业元件，FESTO液压实验装置采用铝合金实验板作为基本操作环境，可根据多种实验要求，采用不同的元器件组合，即可实现不同的油路联接，以达到预定的实验目的。FESTO的所有元件采用的是快捷安装方式：插入-夹住-连接完成。该装置所使用的无泄漏接口和油管确保了操作环境的整洁。插入快插接头，即可构成致密的液压连接。断开连接时，自动密封式插座确保不漏油。仅在插拔的过程中，接触液压油的接头表面有少许的液压油。

各液压元件均安装在液压台实验面板的卡槽中。插装时压下元件上的卡条，沿两相邻的卡槽方向插入元件，松开元件上的卡条即可实现元件定位。需要调整元件位置或拆卸时，放松液压元件上的卡条即可移动或卸下元件。

液压传动实验报告

液压台上方的电气元件安装卡槽处装有电气控制面板，其构造如图6所示。电气控制面板内部每组装有三个继电器，用三个按钮分别进行控制。插孔用来和FESTO液压件上的电气装置（如换向阀的电磁铁、传感器、压力继电器等）进行连接。

图6 电气控制面板

四、实验内容与步骤

1、设计顺序动作液压回路，并根据以下要求选择液压元件：

1）本实验要求实现双缸顺序动作，应选择两个不同规格的液压缸。I号缸作为夹紧缸，负责夹紧工件，II号缸作为工作缸，负责加工工件；

2）工作缸的运动速度可以调节； 3）两个缸用同一个液压泵进行供油； 4）两个缸都可以实现换向。

2、在FESTO液压实验台使用快速拆装液压件搭建回路并运行，检查能否实现预定功能；

3、分析不同的液压回路及不同的控制方式的优缺点，讨论各种回路应用的场合和条件。

五、填写实验报告书

根据实验过程及内容撰写实验报告。

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实验三：节流调速液压回路实验

一、实验要求

1、理解定压式节流调速回路的基本概念、工作原理和一般形式；

2、掌握三种定压式节流调速回路（进口节流调速回路、出口节流调速回路、进-出口节流调速回路）的回路构成、所使用的典型液压元件及其主要作用；

3、能够对不同的定压式节流调速回路进行理论分析和推导，重点掌握定压式节流调速回路的调速特性；

4、掌握节流调速回路的设计方法、思路和注意事项。

二、实验目的

通过本实验掌握定压式节流调速回路的构成、类型和调速特性，进一步加深对节流阀和溢流阀工作原理的理解，通过理论推导和实验分析两方面途径深入理解节流调速回路的调速特性和机械特性。能够使用Festo液压实验台进行回路设计和验证、电气控制回路设计。

三、实验仪器设备

FESTO液压快速拆装实验台、配套的液压元件和电气控制面板（同实验二）、四、实验内容与步骤

1、按照进口、出口、进-出口三种回路形式设计定压式节流调速回路，并绘制相应的液压回路图和电气控制原理图；

2、通过理论计算，分析进口节流和出口节流两种调速回路的调速特性和机械特性；

3、在实验中记录节流阀不同开口量时执行元件的运动特性；

4、分析不同的节流调速回路特点，讨论各自的应用的场合。

4322CT1CT1311。

液压实验论文 篇3

关键词：液压传动实验课程；课堂考核；主导作用；自我展现意识；团队合作

一、严格考核出勤与课堂表现

“液压传动”作为专业基础课，在学生到校第三年的时候才面向学生开放。进入大学之后，大部分学生从最初的憧憬、紧张和不适应到慢慢适应，能够对自己的大学生活进行合理的安排；但仍有少部分学生不能合理有效地安排学习和娱乐的时间，出现翘课、找人替上课的现象。若想杜绝这种现象，教师不仅要提高自身的教学方法和技巧，还要从根本上督促学生，而不是放任学生，让其随心所欲。因此，必须严格考核学生的出勤，教师在课前要监督学生持校园卡在签到本上签到。学生来上课时，教师要让学生有所收获，锻炼学生的主观能动意识和学习能力；要对课堂上表现积极的学生给予相应的加分，为了使成绩更加透明化，要当场宣布学生的加分项和分数，并记录下来以保证期末计算实验成绩的准确性。

二、突出学生的主导作用

实验课的目的不仅是帮助学生理解书本上枯燥的理论知识，还要提高学生的实践动手能力。液压传动课程的任务是使学生掌握液压的基础知识，掌握各种液压元件的工作原理、特点、应用和选用方法，熟悉液压基本回路的功用和组成等。

通过严格考核出勤制度，实现让学生来到课堂就必须在此有所收获的目的。实验课平台与理论课相比存在许多优势，若要充分发挥优势，教师就应在上实验课时将大部分时间交给学生，突出学生的主导作用，让学生根据指导书和教师的指引完成实验内容。比如，做液压元件结构认知实验的时候，教师应提前将液压元件按照泵、马达、阀、辅助元件等分类摆好，让学生自愿分组，每组自选其中一种元件；选好元件后，学生需要翻阅資料查找到相应元件的结构和工作原理，并将书上的理论知识与实际的元件结构一一对应。再比如，做液压泵性能和节流调速回路实验时，教师应提前将液压系统图准备好，让学生根据实验指导书分析液压系统图中各个元件的功用，在理解元件功用的基础上分析找出实验步骤，并充分理解每个实验步骤的作用，进而独立完成实验。如果实验过程中出现实验结果不理想或者操作无效的现象，学生要能够自查原因，而不是机械式地按照指导书上的操作步骤进行实验，以免出现碰到问题就一头雾水的现象。

三、锻炼学生的团队合作和自我展现意识

每节实验课的时间有限，若让学生能够在充分发挥主导作用的前提下完成实验内容，必须要充分发挥学生的团队合作意识。在分组做实验或分析液压系统的过程中，每个学生必须发挥自己的一份力，主动承担一部分内容，只有充分配合的组才能够在紧张的时间内完成实验。为了督促每个学生都能够投入实验，教师应从旁观察每个学生的表现，并对相应的课堂表现进行点评，给予其相应的课堂考核成绩；此外，还要培养学生自我展现的意识与能力。在纷繁的社会竞争中，每个人都有抓住机会的想法，但是只有很少的人会主动出击，大部分人都在等机会主动砸向自己。为了培养学生主动展现自我的意识和能力，教师要在课堂上给予学生锻炼和展示的机会。比如，在做液压元件结构认知实验的时候，要求每组成员先在组内相互讲解元件的结构和工作原理，再给其他组的成员讲解自己组所选择元件的结构、工作原理及其相关的知识点，在实现知识共享的同时，锻炼学生的表述能力，提升其自我展现的意识与能力。

四、总结

实验过程中，教师只需负责课程的脉络，并在学生有所不解的时候给予针对性的讲解和纠正，通过这样的方式，提高学生参与学习讨论的积极性，锻炼学生解决问题的能力，实现学生对知识的理解和掌握，同时培养学生展现自我的意识与能力。

参考文献：

[1]赵亮.关于《液压传动》课程本科教学的几点心得体会[J].教育教学论坛，2014（53）：202-203.

[2]赖云英.液压传动课程教学方法浅析[J].职业教育旬刊，2012（7）：40-42.

基金项目：江苏高校品牌建设工程资助项目。

液压传动实验常见误差分析 篇4

实验教学和理论教学互为补充, 共同组成液压传动课程。液压传动实验教学的目的在于:学生在教师的指导下, 独立完成研究对象 (如某理论、元件、系统等) 的实验操作, 同时, 启发与引导学生自己设计实验方案, 让学生进一步了解液压元件的结构、工作原理及性能特点以及液压回路的设计, 组装、调试等技能, 培养学生的实际动手能力, 学会主要液压元件的性能测试, 拆装技能, 并了解计算机辅助测试、控制加载系统中的各类传感器的功能、原理及信号处理, 数据采集数据处理等液压传动领域的新知识新技术, 为毕业后从事该领域的技术工作打下坚实的基础。但是在实验过程中, 往往会出现一些误差, 这些误差会导致实验不理想, 甚至出现实验失败的问题。本文就液压传动实验常见误差进行分析。

1 液压传动实验的主要目的

液压传动实验主要可以分为四个, 分别是液压基本回路实验 (设计出顺序动作回路、快速运动回路、减压回路、调压回路中任意一种液压基本回路, 在实验台上自行动手连接, 并正确调试系统参数, 使回路能正确实现其功能) 、节流调速回路性能实验 (进口、出口及旁路节流调速回路的速度-负载特性) 、溢流阀性能实验 (溢流阀的调压范围、卸荷压力、启闭特性等静态性能实验及分析。) 、液压泵性能实验 (泵的流量-压力特性、容积效率、机械效率、总效率的实验及分析) 。液压泵性能实验如图1所示。

通过实验, 学生可以了解液压泵的技术性能、测定液压泵的流量-压力特性、容积效率和总效率, 同时还可以学会分析、描绘出负载特性曲线, , 将液压泵压力的理想工作范围有效地确定出来。液压传动实验需要读出电机的功率p、液压泵的流量Q、工作压力P。本文以额定压力6.3mpa及其左右压力7.0mpa、6.2mpa, 及该压力下的总效率G、电机功率P、流量Q作为参照系, 定量分析和比较因电机功率p、流量Q、压力P的变化引起的总效率G变化。6.3mpa是该液压泵的理想工作范围。

差动回路如图2所示。操作步骤如下:

1) 按照差动回路, 取出所用的液压元件, 检查型号是否正确;

2) 将液压元件安装在试验台安装面合理位置, 通过软管和快换接头按回路图连接;

3) 把所有电磁换向阀电磁铁和行程开关任意编号 (图示1ZT、2ZT、3ZT、1XK、2XK、3XK) 和 (1ZT、2ZT、3ZT、1XK、2XK、3XK) 对应编上, 以免搞错;

4) 把电磁铁1ZT、2ZT、3ZT插头线对应插入在侧面板“输出信号”插座内

;5) 根据差动回路的系统电器控制逻辑表输入信号顺序 (工况表示2XK、3XK、1XK) , 把行程开关插头线对应插入左侧面板“输入信号”插座;

6) 根据差动回路系统电器控制逻辑表的动作顺序, 在计算机显示屏上按电磁铁动作表输入框方法用鼠标以“点接on” (弄懂计算机操作步骤) ;

7) 旋松溢流阀, 启动YB-A25C泵, 调节溢流阀压力为2MPa, 调节单向调速阀 (调至较小开口) ;

8) 按选择好的系统动作要求用鼠标点动系统运行开始, 即可实现动作。

2 液压传动实验常见误差及处理

2.1 测量过程中读数处理误差

学生在利用仪器仪表来读数的过程中, 往往会由于数据处理方法不同、观察角度不同、观察方法不同等原因而使得读取的数据或者测量的数据存在着一定的误差, 会使实验失败, 或者实验的结果受到严重的影响。近似值的准确程度往往是通过有效数字、相对误差或绝对误差来进行说明。为了认清误差的影响及其来源, 对于实验数据的误差或者精确性减小准确地评定, 应该深入地讨论和分析液压传动实验的误差。以此来提高实验的精确性, 缩小实验真值和观测值二者之间的差值, 便于对实验方案进行进一步改进。

1) 对压力进行读取时, 一定要压力处于较为稳定的状态的时候再对压力数据进行读取, 同时, 要尽量准确地对百分位的数值进行读取;

2) 对电机功率进行读取时, 一定要小心谨慎, 如果读数不准确, 或者读数保留到十分位, 那么都很容易影响到实验的结果;

3) 对时间进行读取时, 一定不能对秒表百分位的读数进行忽略, 这样很容易会使得计算后的流量出现大幅度减小, 从而对于实验的结果造成直接影响。

2.2 人为因素及测量仪器的精度对实验结果产生的误差

液压传动实验台上测量仪器精度、人为因素、各元器件本身精度都会在测量数据的过程中引起压力、电机功率、流量变化, 进而使得读数出现误差, 最终导致液压传动实验的结果出现较大的误差。人为因素主要是看错了数字, 记载时写错了小数点位置。液压泵性能实验中最容易导致错误的地方就在于选取容积效率中空载流量数据, 因为实验中一般做不到空载, 需要在流量-压力曲线中截取零压时对应的流量作为空载流量, 而学生由于观察不仔细或者操作时不能做到全神贯注。而差动回路安装调试实验中也是很容易出现误差的地方, 学生经常出错是在回路三位四通阀和两位三通阀之间的接口连接处, 主要原因还是在于学生对于接口连接不熟练, 很容易混淆接口。这种误差是没有规律的, 需求重复核可防止。

2.3 基本油路设计问题

液压传动实验的特点是要求学生根据课堂教学中学到的理论知识和液压传动实验课项目内容, 来自己独立地设计出液压油路图。在具体实验操作的过程中则参照自己设计的液压油路图进行。一旦液压油路图存在着一点差错, 那么整个实验就不能顺利完成。由此可见, 液压传动实验能否成功的关键因素之一就在于液压油路图是否正确, 笔者在实际的教学工作中, 发现学生在油路图中常见的误差主要体现在:液动件的动作顺序存在着逻辑错误, 液压油路图中存在着漏标符号、缺线, 课题功能与实验油路功能存在着差距等等。主要原因有二:第一, 学生在设计液压油路图的过程中没有做到全神贯注, 思想开小差;第二, 学生由于能力所限, 对于那些较为复杂的油路很容易出现设计错误或者设计不合理的问题。笔者认为解决的方法有两个, 第一, 在液压传动实验前, 学生就应该对自己设计的油路图进行认真审核, 还可以采取分组相互检查的方式。第二, 务必要确保学生独立设计的液压油路图正确无误, 教师应该在液压传动实验前对学生设计的油路图进行严格复查。

2.4 实验故障诊断中的常见误差

在基本连接好实验油路、电路之后, 就开始进入到了实验调试阶段。根据笔者的经验, 在实验调试的开始阶段, 通常会出现一些不正常的问题。因此, 实验顺利开展的关键就在于对这些故障要在第一时间内迅速排除掉。如果做不到, 那么会导致实验时间过长, 也很容易会导致实验失败。常见故障有二类, 第一类是油路故障, 主要体现为:1) 油路接管连接错误, 可以通过对油管连接位置进行仔细、全部检查, 对照阀体上和油路图的等接口来解决;2) 油管管口虚接, 这是学生在实验操作中最不容易发现, 但是又是最为常见的故障。可用下列方法来诊断:适当提高一点油压, 从油泵的出油管开始, 沿油路用手紧握油管, 若手有振动感觉, 证明管内有压力油, 无振动则说明油没有压力, 同时电磁阀作适当动作, 油压随出油口不同而改变, 根据不同工作状态要求断定该油管是否应当有压力, 这样就可以较快发现故障所在, 顺利地解决问题。

第二类是电路问题, 主要体现为:1) 电磁阀故障, 解决措施:对有问题的电磁阀单独供电, 仔细观察电磁阀是否动作;2) PLC控制功能错误, 解决措施:对PLC采取逐一输入信号的方法, 如果输出信号正确, 则说明PLC控制功能正确, 如果输出信号错误, 那么则说明PLC控制功能错误;3) 电线接头连接错误, 解决措施:线路复查。

参考文献

[1]张惠生.PLC在可装拆式液压传动实验系统中的应用研究[J].北京建筑工程学院学报, 2004 (2) :114-119.

[2]关浩, 李艳君, 孙儒通.液压传动实验测试数据处理方法[J].大连大学学报, 2002 (6) :152-153.

[3]刘涛, 姜万录, 王益群.液压实验中动态流量测试技术的现状与展望[J].机床与液压, 2002 (5) :162-166.

[4]李桂桃.液压实验台的维护与常见故障的处理[J].机床与液压, 2003 (2) :170-174.

[5]姚永亮.液压元件拆装与工作特性实验的做法与体会[J].开封大学学报, 2002 (4) :132-136.

液压传动实验网络管理系统 篇5

实验教学对于巩固学生所学的专业理论知识和提高创新能力具有重要作用,尤其是作为给现代机电一体化专业学生做的主要实验之一的液压传动实验,通常是在建设费用昂贵、台架数较少、调试比较复杂的中大型设备上进行,这些设备大部分时间用于科研,实验教学只能在短期内集中做完。传统的液压传动实验教学模式限制了学生独立设计和参与实验,实验效果大打折扣;同时,整个实验由教师调试和控制,工作量大,加重了教师负担;另外,实验周期长、效率低,影响学生的实验效果。

利用网络技术,学生能够随时了解液压传动实验中各项实验所需的设备、参数、实验设计过程及方法,从而加深对整个实验的理解,并且还可以在此基础上进行仿真试验以及实现对实验室的实时远程监控和采集数据[1,2,3,4,5]。实验报告的提交和批改,成绩的反馈和答疑也都在网上进行。这样就可在现有实验条件下,增加学生实验的自主性、参与性和交互性,激发学生对实验的兴趣,从而达到提高实验教学质量的目的。同时,还可对实验教学进行高效的管理,大大提高实验设备的利用效率,减轻教师和学生的负担。

本研究主要介绍基于网络数据库的液压传动实验网络管理系统。

1 液压传动实验网络管理系统构成

本系统包括液压传动在线仿真实验教学系统、实验远程实时监控模块、实验数据的获取和报告提交模块、实验报告的批阅和成绩查询模块、答疑模块和发布模块以及网站维护管理模块,如图1所示。

1.1 液压传动在线仿真实验教学系统

液压传动在线仿真实验教学系统由变量叶片泵性能仿真子模块、液压系统节流调速仿真子模块、各类液压系统性能仿真子模块和溢流阀结构特性仿真子模块等组成[6,7]。如液压系统节流调速仿真子模块中的节流阀实质上是一个可调节的局部阻力—节流孔,它的结构型式繁多,由于采用了不同类型的局部阻力和结构设计,在性能上有较大差异,而且与系统全局阻力密切相关。调速阀是恒压差减压阀与节流阀的组合。通过恒压差减压阀的恒压作用,使节流阀两端的压差保持基本不变,从而提高流量特性的刚度。显然,更改有关仿真模块的构件可以仿真研究节流阀及调速阀的各种节流调速回路的速度—负载特性。其中,实验项目的选择界面之一及其运行结果界面,如图2所示。

1.2 液压传动实验远程监控模块

监控子模块的作用是可实现实验教学的远程监视和控制,可控制实验数据的采集和即时处理,学生还可以实时查询实验结果。这是本系统的主要技术难点之一,本子模块目前还只进行了初步研究和试验,需要进一步完善。

1.3 实验数据的获取和报告提交模块

该功能对实验数据进行集中存放和管理,学生可以在实验后查询有关实验数据,并将实验数据、实验曲线显示出来,或者打印出来,从而加深对实验原理的理解和对实验规律的分析。同时,学生还能够根据所查阅的实验数据,编写实验报告,并通过网上提交。

1.4 实验报告的批阅和成绩查询模块

通过该功能,实验教师可以通过网络登录到管理系统,对实验报告进行批改,在学生报告上进行圈点和注释,并给出成绩。学生可以通过成绩查询功能上网查询成绩。管理系统本身还具有用户权限管理的功能,如各实验教师只能查看和批阅其相应科目的实验报告;每个学生只能查看自己的实验报告和成绩单。

1.5 答疑模块和发布模块

该答疑模块提供在线答疑功能,学生登录到答疑室,便可以将问题发送到答疑室的电子公告板上,主持教师或其他学生可对该学生所提出的问题做出相应的解答,并将解答发送到电子公告板上。常见问题可汇集成问题汇编,挂到答疑系统,方便学生查询。

该发布模块实现在系统中有事件触发时的消息传递和发布。当某种类型的事件在管理系统中发生的时候,系统需要能够方便而有效地将有关的消息发给相关用户的能力。例如,当某用户与其他用户共享的数据被更改以后,系统就应该及时地将更改事件通知该用户和其它相关用户;教师可以通过发送相关的消息通知学生关于课程安排、作业与实验报告提交等事件;作为系统的总控制台,可以通过向各个实验台发送消息,要求提交实验数据,并对实验数据的格式做出要求。

2 网络实验教学系统的特点

本系统构建了一种开放的实验教学体系,尽管不能完全取代传统实验,但是却具有传统实验室所达不到的效果,其具有以下几个特点:

(1) 该系统实现了实验室的全方位开放,不仅做到了时间和空间上的开放,更为重要的是实验内容与实验方式的开放。首先是时间上做到了实验室全天候开放;空间上,打破封闭的、局限的实验室界限,将实验室拓展到网络空间;而实验内容的安排上,做到了在验证性实验基础上开发更多的综合性、开发性、研究性的实验,鼓励学生自我设计实验。学生可以依据实验大纲,根据自己的需要和兴趣,自行设计实验步骤和实验方法。

(2) 该系统具有较强的扩展性和实用性。该系统提供了一个可供学生自行组合构建的实验平台构架,并预留了接口,以用于今后扩展本系统的实验内容和项目。

3 实验仿真系统控制实现

本系统采用多台由日本OMRON公司生产的OMRON Sysmac CPM2A可编程序控制器(PLC)作为主控单元和自行研究的主控单元替代仿真控制的特性[8],在此基础上,分别控制液压传动各种不同功能的试验,并由一台上位机(计算机)来统一编程监测试验状况,综合测试数据并以图表试验曲线形式显示。

该PLC具有同步脉冲控制、中断输入、脉冲输入、模拟设定和时钟功能。另外,还具有很强的仿真通讯功能,可以与计算机、其它PLC以及编程终端通讯,可以用它来研制出低成本分布式、产生式系统。在本系统中,计算机或工控机作为PLC的上位机进行通讯管理,实现由计算机或工控机管理的仿真研究,如实现统一编程、修改、监测、运算、存贮和图表显示等非常友善的人机交互功能,同时,输出指令信号驱动输出设备进行相应操作。

此外,输入/输出模块还可以扩展,共有6个模拟口连接模拟量输入/输出设备。本仿真系统的压力传感器、流量传感器和测速电机既可以是被仿真的研制构件,又可以是现成构件用来实行非电量电转换,它们的输出电压信号通过这些模拟口输入到PLC,然后通过A/D转换后上传到计算机并进行相应处理、运算、存贮和显示,同时产生输出信号去驱动输出设备仿真操作。

接下来以其中的变量叶片泵性能仿真为例作简要介绍。其系统硬件框图,如图3所示。

在静态仿真中,先将溢流阀调至7 MPa(作安全阀),调节油泵的限压弹簧,将限定压力(关死节流阀时最大压力)调至5 MPa左右,在节流阀加载和卸荷下通过压力传感器仪表、流量传感器和测功电机各点参数经过A/D口输入到PLC,并经过上位机运算逐点记录P、Q、N、M的值以及不同压力点的功率、总效率及泵拐点压力90%前各点的容积效率,作出P-Q特性曲线,计算各不同压力点的功率、总效率及泵拐点压力90%前各点的容积效率。在节流阀加载和卸荷下,逐点地记录下P、Q、N、M。采用Visual Basic在Windows平台上画出P-Q特性曲线、P-N入特性曲线和P-η特性曲线。

在动态仿真中,关死节流阀L1,全开节流阀L2,按电磁铁CT1的按扭,使系统突然加载,按CT1复位按钮,使系统突然卸荷,系统的压力波形由压力传感器通过A/D口输入转换并存储在计算机中;同理,启动电磁铁CT2、CT3和CT4可以完成流量测试和泄漏量测试等仿真评测,并可以在屏幕上直接观察到测试数据和相应曲线[9]。

其仿真系统的实验结果,如图4所示。

4 结束语

研究结果表明,基于网络数据库的液压传动实验网络管理系统使用效果良好。实践证明,该实验教学网络系统具有一定的实用价值和推广价值。

另外,通过仿真,可以对电、机、液压系统以及计算机之间关系、实时性人机交互等功能进行各种研究,将对普及仿真技术和知识以及提高研制能力起到促进作用。

参考文献

[1]陈国震,吴菁.网络数据库[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]王珊,陈红.数据库系统原理教程[M].北京:清华大学出版社,1998.

[3]陈会安.ASP 3.0与IIS 4/5网站架设彻底研究[M].北京:中国青年出版社,2001.

[4]陈会安.JavaScript网页制作彻底研究[M].北京:人民邮电出版社,2002.

[5]龚波.SQL Server 2000教程[M].北京:北京希望电子出版社,2002.

[6]章宏甲,王谊.液压传动[M].北京:机械工业出版社,1995.

[7]林建来,何存兴.液压元件[M].北京:机械工业出版社,1988.

[8]OMRON Co.Ltd..Sysmac CPM2A User s Manual[M].OMRON Co.Ltd.,1999.

液压实验教学与机械能力培养分析 篇6

1 液压实验教学存在的问题分析

液压实验教学在液压专业教学中有着重要的地位, 这与液压课程有着密切的联系, 只有在实践中应用知识才能达到机械教学的目的[4]。目前, 我国液压实验教学存在的主要问题是:实验教学缺乏有效的约束机制;实验设备技术落后, 投资相对薄弱;学生动手能力差, 实践思维较差;实验学习总结效果差, 不能促进学生机械能力的形成。

2 液压实验教学在机械能力培养分析

液压实验属于典型的机械能力培养课程, 尤其是典型的机械专业理论与实践相结合的课程, 能够帮助学生深入了解液压理论, 将液压知识应用到实际问题, 并形成综合的机械能力, 具体内容包括实践能力、问题分析能力、创新能力、综合能力。

2.1 实践能力

动手实践是锻炼现代大学生实际能力的最重要标准, 决定了大学生的知识转换能力。实践能力是彰显专业素养的最真实表现, 对于当代机械专业大学有着重要的作用。液压实验就是要让学生亲自动手, 通过接触实际的液压部件、液压原理及液压技术来提升实践能力。同时, 液压实验让学生积极地参与到机械专业学习中, 是在大脑的主动指导下完成的学习行为, 能够从学生动手实践的角度加深学生的理论学习印象。

2.2 问题分析能力

问题分析是机械专业的基本能力, 是解决机械专业问题的重要技能。在液压实验教学过程中, 培养学生养成问题分析习惯有着重要的意义。问题分析是通过对液压课程的专业问题进行拆解, 将其化为能够作为分析的条件和问题, 根据液压专业技能形成解决办法, 再按照结论与问题本身进行比对, 从而达到解决问题的目的, 通过在液压实验学习中就应形成该能力。

2.3 创新能力

创新能力是在原有的理论和方法基础上, 提出新的处理路径, 能够达到弥补过去理论和方法的缺点。创新能力是促进机械专业发展的动力, 决定了一个国家民族的工业水平。在液压实验教学中, 能够接触具体的装置, 为学生的创新思考提供了渠道, 帮助学生形成创新能力。液压实验的可操作性就是培养创新能力的最佳路径, 是学生经过学习液压实验获得最重要的能力。实际上, 机械创新能力是一种基本能力, 并没有固定的衡量标准, 正是通过液压实验教学达到培养目的。

2.4 综合能力

综合能力强调学生的整体能力, 是学生在社会工作过程中最需求的能力。由于液压实验不仅需要学生自己的思考, 还要分析专业知识, 并与同学组成小组, 共同商量制定实验方案。同时, 在实验过程中学生需要有良好的观察能力, 并且对实验数据保持足够的敏感程度。这些就构成了学生的机械综合能力, 能够在机械专业中发挥良好的促进作用。

3 液压实验教学的改进分析

3.1 引导式的实验教学方法

引导式的教学方法能够促进学生学习积极性, 改变学生对实验课程的认识, 能够自主地参与到实验课程学习中。引导式实验教学方法主要包括:第一, 实验学习方法引导。学习方法引导是让学生掌握基本的实验方法及思想, 通过设计专门的课程讲解来引导学生学习, 进而促进其在实验课程上做到心中有数, 才能轻松地进行实验学习。第二, 兴趣引导。液压实验教学可以设定专门的兴趣引导方案, 促进学生对学习的兴趣, 例如, 设计专门的实验题目, 对最快完成实验的小组和个人进行奖励, 从而使学生对实验学习产生动力。第三, 专业背景引导。为了使实验更符合学生的学习兴趣, 可以将机械专业背景引入到实验学习中, 让学生解决实际的专业问题, 达到提升学生能力的效果。

3.2 创建总结式的实验学习方法

实验课程完成后教师应带领学生进行总结, 在此与理论课程上讲述的内容形成照应, 从而使理论和实践更加紧密。总结式的实验学习方法主要包括三点。第一, 在课程结束后总结实验的知识点, 对实验中所涉及的实验方法、解决问题方法及理论知识进行总结, 帮助学生加深对实验的认识;第二, 在实验所有课程完成后对所有的实验内容总结, 结合机械专业知识, 总结液压实验课程所用的专业知识及方法, 为以后解决其他专业问题提供指导;第三, 激发学生自主总结, 让学生能够融入到机械专业环境中去, 促进学生形成总结问题的习惯。

3.3 有效的考核机制

作为实验教学的一个重要环节, 成绩考核的方法及评价标准对学生学习液压实验课的积极性起着促进作用。通过成绩考核, 一方面能够使得学生学习的知识技能得到巩固, 另一方面还能够检验学生学习的效果, 因此, 其在很大程度上影响了学生学习的自觉性。为此, 在液压传动实验课上明确指出将学生综合素质及创新能力作为成绩考核的重要部分, 激励学生在液压实验操作中不断创新, 从而更进一步地提高液压实验课的教学质量。当然, 在考核过程中, 教师要充分观察了解学生的综合能力, 尽量使得考核成绩做到公平、公开、公正, 以便能真实地反映出学生的创新能力, 切实起到督促作用。此外, 实验教学还应制定多元化考核方案, 按照学生在实验过程的动手能力、思考能力、合作能力以及表达能力进行基本打分, 并结合动手实验考试和理论实验考试, 形成有效的考核机制。

参考文献

[1]陈传艳.引导教学法在《液压传动》课程中的教学效果研究[J].武汉职业技术学院学报, 2009 (6) :21-24.

[2]陈云富.液压传动实验教学模式的研究与实践[J].实验技术与管理, 2007 (10) :32-34.

[3]江洁.液压传动开放性实验教学模式的研究与实践[J].装备制造技术, 2008 (12) :11-13.

液压实验论文 篇7

《液压传动》是职业技术学校机械类专业学生必须掌握的技术基础课, 有效利用实验教学大大地提高教学效果, 它是实践性很强的专业课, 在煤矿生产中有举足轻重的作用。学校在2008年底装备了两台液压传动教学实验设备, 为了适应企业的发展和煤矿建设, 让学生有一个更好的学习平台, 学校积极及时地完成了这一工作。有这样的学习设施, 对学生直观明了理解液压教学原理有很好的促进作用, 也引发了学生的积极性和学习的兴趣。

新安装的教学设备是根据现代教学特点和最新的液压传动课程教学大纲要求而设计的, 它采用最先进的液压元件和新颖的模块设计, 构成了插接方便的系统组合。它满足高等院校, 中等专业院校及技工学校的学生对进行液压传动课程的实验教学要求, 可以培养和提高学生的设计能力、动手能力和综合运用能力, 起到了加强设计性实验及其综合运用的实践环节的作用。它的主要特点:一是系统全部采用标准的工业液压元件, 使用安全可靠, 贴近实际。二是快速而可靠的连接方式, 特殊的密封接口, 保证实验组装随便、快捷拆接不漏油, 清洁干净。三是精确的测量仪器, 方便的测量方式, 使用简单, 读数准确。四是可编程序控制器 (PLC) 电气控制实验, 机电液一体控制实验形式。

它的实验功能主要测试各类原件的性能比如液压泵、溢流阀、节流阀、调速阀等等。同时还可以搭建各种控制液压回路或液压系统。并且有十几种回路, 而且也可以独立地自己动手进行实验的设计、安装、调试、排除故障、编制控制程序等, 这样使学生得到接近于工程实际的综合训练, 较好地满足当前创新教育和素质教育的要求。

实验台的设置由实验台架、液压泵站、常用液压元件、电气测控单元等几部分组成。实验工作台由实验安装面板实验操作台等构成。安装面板可以方便随意地安装液压元件, 搭接实验回路, 而且各项数据有严格的要求, 有标准的器材。实验台的尺寸的一定的标准, 长×宽×高=1660㎜×680㎜×1800㎜。系统的额定工作压力:6Mpa。电机———泵装置 (2台) , 定量叶片轮泵-电机一台:定量叶片泵:双向, 公称排量8ml/r, 容积效率95%;电机:三相交流电压, 功率1.5KW, 转速1450r/min;变量叶片泵———电机1台:泵:低压变量叶片泵, 公称排量8.3m L/r, 压力调节范围1.5~7Mpa。电机:三相交流电压, 功率1.5KW, 转速1450r/min。油箱:公称容积60L;附有渡位, 油箱指示计, 滤油器等。而常用液压元件是以国产的力士元件为主, 每个液压元件均有油路过渡底板, 可方便、随意地将液压元件安放在实验面板 (铝合金开型材) 上。而油路搭接采用开闭式快接头, 拆接方便, 不漏油。这些设计给教师和学生上课带来很大的方便, 也有了人文的变化。更新的变化是电气控制这一块, 可编程序控制器 (PLC) :采用日本欧姆龙CMP1A系列, I/0口20点, 继电器输出形式, 电源电压:AC220V/50Hz;控制电压为DC24V, 安全可靠, 方便灵活, 配有压力表, 流量计, 转速表, 定时器等测量工具。同样, TC-QP02型气动PLC控制综合教学实验装置采用PLC控制方式。利用PLC控制系统与电脑连接, 从学习简单的PLC指令编程, 梯形图编程, 深入到PLC控制的应用, 与计算机通讯、在线调试等实验功能。是气动技术和电气PLC控制技术的完美结合, 这一教学设备充分利用现即一个实验工作台配备两套气动元器件, 共用一个工作泵源。一个工作台可供两组学生同时进行各自独立的实验, 充分利用现有实验设备, 实现资源共享!新型的设备给教学带来了新的气象, 也促进了学生学习专业课的积极性, 因此给这门功课的学习增添了兴趣。

WE液压式材料实验机故障排除 篇8

1 摆锤铅垂时与出厂标定刻线不重合

产生原因:

(1) 测力部分不水平;

(2) 由于运输或其他原因, 使刻线板变位。

排除方法:

(1) 重新调整测力部分水平

(2) 用水平仪在摆杆侧面及导轨下部复校水平, 并重新把刻线板定位

2 加荷时振动 (指针抖动)

产生原因:

(1) 机械共振, 来源于附近其他机器的影响

(2) 安装地基不牢或地脚螺丝松动

(3) 油路系统中有大量空气

(4) 用油粘度过低, 活塞周围大量溢油或高压管等处漏油

(5) 送油阀内有杂质或锈蚀等

(6) 溢油阀稳压弹簧压力过大

(7) 油泵钢球与球座不密合或脏污活塞上的弹簧断裂或弹力过小, 柱塞运动受阻等

(8) 径向柱塞油泵的变速箱内齿轮副啮合不良

(9) 电动机有较大振动引起共振

排除方法:

(1) 安装试验机的地点要设法避开这个因素

(2) 固紧地脚螺丝或加固地基

(3) 将油泵放气螺钉打开, 开动油泵放出空气, 快速上升工作油缸, 快速放油, 反复进行几次可以放出油路系统中的空气

(4) 按说明书更换新油或多或少检查油管接头是否松动

(5) 清洗送油阀, 重新灌油, 排气

(6) 稍松溢油阀外壳或更换弹簧

(7) 检修油泵, 排除有关故障

(8) 调整油泵与电动机连接的螺钉

(9) 紧固或检修电动机

3 加荷时指针摆动很大或负荷保持不住

产生原因:

(1) 用油粘度过大

(2) 油压系统有大量空气存在

(3) 油压系统漏油或回油阀关闭不严密

(4) 溢油阀弹簧弹力太小

(5) 送油阀有杂质

排除方法:

(1) 更换符合要求的油

(2) 用油泵顶上的螺钉或和回油阀排气

(3) 排除漏油现象或关紧回油阀

(4) 加强弹簧弹力, 采用加垫圈或更换弹簧

(5) 清洗送油阀

4 加荷中途回油管喷油并有响声振动

产生原因:

(1) 溢油阀弹簧弹力太小

(2) 节油针孔有堵塞现象

(3) 节油针与其孔的间隙过大

(4) 油的粘度过小

排除方法:

(1) 加强弹簧弹力, 采用加垫圈或更换弹簧

(2) 清洗节油针孔

(3) 附加适当的金属片, 减少其间隙

(4) 更换适当粘度的油

5 加不上负荷或加不到最大负荷

产生原因:

(1) 油箱储油不够

(2) 油液粘度过小

(3) 油压系统严重漏油, 工作油缸溢油管大量溢油。尤其油泵接头未上紧或垫圈失落, 而发生不可见的漏油

(4) 带动油泵的皮带松动 (WE-100kN)

(5) 送油阀内的节流针孔有堵塞现象

(6) 油泵排油量不足

排除方法:

(1) 检查储油, 适当添加符合要求的油

(2) 更换合适的油

(3) 排除漏油现象

(4) 缩短或更换

(5) 清洗节流针

(6) 检修油泵

6 摆锤回落太快

产生原因:

(1) 用油粘度过小或太脏

(2) 不可调节的缓冲阀锥面油槽太深或阀体与底座不密合

(3) 可调缓冲阀中的钢球与底座不密合

(4) 可调缓冲阀旋钮位置不适合

排除方法:

(1) 清洗并更换新油

(2) 清洗研磨或减少油槽沟

(3) 清洗或研磨

(4) 重新调整旋钮位置

7 摆锤回落太慢

产生原因:

(1) 油液粘度过大

(2) 可调缓冲阀旋钮位置不适合

(3) 不可调节的缓冲阀体上的油槽太浅

排除方法:

(1) 更换合适新油

(2) 重新调整旋钮位置

(3) 加深油槽沟

8 摆锤不能调至垂直标记位置

产生原因:

(1) 测力机构向一侧倾斜

(2) 平衡铊重量变化或其丝杆严重弯曲变形

排除方法:

(1) 重新调整水平度

(2) 检查重量或校直平衡铊丝杆

9 指针零位不稳, 使用中经常变动

产生原因:

(1) 不稳定的摩擦所引起:如指针、摆锤轴承不灵活, 工作活塞和测力活塞有摩擦

(2) 缓冲阀弹簧失效

(3) 带动测力活塞转动的皮带脱落

(4) 用油粘度过大

(5) 齿杆与齿轮啮合不良或齿杆与上面的弹簧片碰擦

(6) 齿杆弯曲

(7) 工作台的导轮与立柱碰擦

排除方法:

(1) 仔细检查, 清洗修整, 消除摩擦

(2) 配换弹簧 (3) 挂上皮带

(4) 更换粘度适合的油

(5) 调整齿杆与齿轮的啮合及弹簧片的位置

(6) 校直或更换齿杆

(7) 调整导轮与立柱的间隙, 保持大约0.5mm间隙

10 工作活塞空载上升时, 指针摆动或指出一定负荷, 停止时指针退回

产生原因:

(1) 测力系统的重量平衡未调整好

(2) 主体水平度很差

(3) 工作台的导轮与立柱碰擦

(4) 工作活塞与油缸间脏污或有划痕

排除方法:

(1) 调整摆锤使之对正垂直标记

(2) 调整主体水平度

(3) 调整导轮与立柱的间隙, 保持大约0.5mm间隙

(4) 清洗并仔细检查活塞表面, 研修伤痕

11 卸荷后指针不能复位或某些位置有卡滞现象

产生原因:

(1) 齿杆的导向架及导轨齿轮间附有赃物或锈蚀

(2) 齿杆与齿轮啮合不良或齿杆与上面的弹簧片碰擦

(3) 指针擦盘或轴承脏污和锈蚀

(4) 线锤的线未绕到线槽内

排除方法:

(1) 清洗并润滑

(2) 调整齿杆与齿轮的啮合及弹簧片的位置

(3) 矫正指针清洗轴承

(4) 纠正绕线, 将其绕在轮槽内

12 试样破断氏副针不能停留在最大负荷处

产生原因:

(1) 副针太松

(2) 副针、主动针或指针轴弯曲, 致使副针与主动针转动面不平行

(3) 振动引起副针移位

(4) 副针两端重量不平衡

排除方法:

(1) 调整副针的松紧程度

(2) 检查调整副针的转动平面或校直指针轴, 使主针与副针转动平面一致

(3) 消除振动

(4) 调整或配重使副针两端重量平衡

13 下夹头升降不灵活

产生原因:

(1) 丝杆螺母内嵌有铁屑, 砂粘等物

(2) 丝杆螺母有机械损伤, 严重锈蚀或污物

(3) 蜗杆松动

(4) 丝杆与机台上的孔有摩擦

排除方法:

(1) 清洗并加润滑油

(2) 修整, 清洗加润滑油

(3) 调整并固紧涡轮两端的轴承座

(4) 稍移动机体位置或扩孔、重新调整水平度

14 上下夹头不同心

产生原因:

(1) 工作台导轮间隙太大并且主体水平度太差

(2) 夹头本身不同心

排除方法:

(1) 重新调整主体水平度, 再调整导轮间隙到0.5mm

(2) 修理或更新夹具

15 摆锤不能摆到极限位置

产生原因:

(1) 联杆上的挡板位置过低, 指针未转动一圈已接触到安全开关

(2) 平衡铊碰及机体

(3) 摆锤的垂直位置不对

(4) 摆锤短臂方铁下方横隔板上的控制螺钉过高

(5) 测力活塞联杆触及障碍物

排除方法:

(1) 将挡板位置调高一点

(2) 检查机体水平度, 重新调整平衡铊

(3) 用水平仪在摆杆侧面及导轨下部复校水平, 并重新把刻线板定位

(4) 适当降低控制螺钉

(5) 消除障碍

16 示值正超差, 小负荷范围误差更大

产生原因:

(1) 摆锤编号与试验机不一致, 重量偏小

(2) 测力部分向摆锤扬起反方向倾斜

(3) 推板与齿杆的夹角变小

(4) 短臂刀子松动或损坏

(5) 工作台导轮摩擦阻力大

(6) 工作活塞与油缸间脏污或有划痕

排除方法:

(1) 检查调整与设计时一致

(2) 调整测力部分的水平度

(3) 检查矫正

(4) 固紧或更换刀子

(5) 检查调整导轮间隙

(6) 清洗并仔细检查活塞表面, 研修伤痕

17 示值负超差, 小负荷范围误差更大

产生原因:

(1) 副针和绘图装置的阻力过大

(2) 摆锤轴及指针轴的轴承太脏或锈蚀

(3) 测力活塞与油缸间脏污

(4) 联杆与机体有摩擦

(5) 带动测力活塞转动的皮带脱落

(6) 齿杆与齿轮啮合不良或齿杆与上面的弹簧片碰擦

(7) 齿杆的导向架及导轨齿轮间附有赃物或锈蚀

(8) 线锤的线未绕到线槽内

(9) 推杆与齿杆的夹角变大

(10) 测力部分向摆锤扬起方向倾斜

排除方法:

(1) 调整适当

(2) 清洗、除锈并加润滑油

(3) 检查并排除

(4) 检查消除碰擦

(5) 挂上皮带

(6) 调整齿杆与齿轮的啮合及弹簧片的位置

(7) 清洗并润滑

(8) 纠正绕线, 将其绕在轮槽内

(9) 检查矫正

(10) 调整测力部分的水平度

18 示值误差超差, 但同一度盘各点相对误差接近

产生原因:

(1) 摆锤挂错或其重量已有变化

(2) 联杆上的刀垫脱离短臂刀子

(3) 短臂刀子松动而变化

排除方法:

(1) 检查摆铊, 若确认其重量变化, 应慎重调整

(2) 挂好联杆, 调整其顶端的控制板, 使其即不应碰擦又不让联杆跳出

(3) 装正刀子并固紧

19 度盘中间某点示值超差特别大

产生原因:

(1) 副针转到此方向, 摩擦阻力特别大

(2) 指针轴弯曲或该处齿杆、齿轮的齿牙有损坏及有阻碍物

(3) 套在测力油缸外的转筒两槽内某处有毛刺

排除方法:

(1) 应清洗并调整副针上的弹簧片

(2) 检查修整齿杆, 齿轮并排除阻碍物

(3) 修磨槽内毛刺

20 度盘最后一点特别偏负差

产生原因:

(1) 联杆上的挡板位置过低, 指针未转动一圈已接触到安全开关

(2) 平衡铊碰及机体

(3) 摆锤短臂方铁下方横隔板上的控制螺钉过高

(4) 测力活塞联杆触及障碍物

(5) 指针轴上的线铊线太短

(6) 作图筒的左右位置安装调整不当

排除方法:

(1) 将挡板位置调高一点

(2) 检查机体水平度, 重新调整平衡铊

(3) 适当降低控制螺钉

(4) 消除障碍

(5) 适当增长

(6) 用绘图筒两端的支承螺钉调整其左右位置

21 示值误差不稳定, 个别点变动很大

产生原因:

(1) 副针在某一点上阻力大

(2) 齿杆与齿轮啮合不良或有毛刺

(3) 齿杆与上面的弹簧片碰擦

(4) 推板与齿杆的接触面不平直或锈蚀

(5) 齿杆末端的钢球丢失或锈蚀

(6) 线锤的线过短

排除方法:

(1) 调修弹簧片, 使之摩擦力均匀

(2) 修整齿轮与齿杆, 调整啮合状况

(3) 调整弹簧片至适当位置

(4) 研修或更换推板

(5) 配上钢球或除锈

(6) 适当加长传动线

22 度盘前后误差大, 符号相反, 中间点误差接近零

产生原因:

(1) 短臂刀子松动磨损或更换了高度不当的刀刃使高度发生变化

(2) 短臂的键松动或侧面间隙过大, 使短臂的角度发生变化

排除方法:

(1) 固紧刀子或酌情修磨更换刀子

(2) 固紧或更换断臂上的键

液压实验论文 篇9

液压型风力发电机组是一种新型风力发电机型,与传统机型相比,有众多优势,如减小发电机体积、减轻机舱重量、省去庞大的整流逆变电力电子装置[1]。

风力发电机组的整机效率体现了风能转化为电能的效率,传统机型传动链采用齿轮箱,其传动效率是很高的,对于此种新型液压机型来说传动效率有待进一步研究。

针对风力发电机组效率以及泵控马达传动系统效率问题,国内外学者展开了一系列研究。文献[2]介绍了影响风电机组效率的最重要参数。文献[3]针对陆上风电场所处的环境,研究了陆上风力发电场驱动效率的问题。文献[4]针对闭式泵控马达液压系统效率问题,分析了变排量和变转速两种情况下系统的效率。

本文对燕山大学孔祥东教授团队在研究过程中搭建的30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台进行简单介绍,并以该实验台为平台对液压型风力发电机组液压主传动系统的效率进行理论与实验研究。

1 30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台工作原理

30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台主要由风力机模拟系统、液压传动系统、并网发电系统和控制系统四部分构成,如图1所示,原理如图2所示。其工作原理为:变频器控制变频电机转动来模拟风力机;变频电机驱动定量泵转动,输出高压油驱动变量马达旋转;与马达输出轴刚性连接的发电机在马达的驱动下以同步转速运行,实现并网发电。在整个系统运行的过程中,通过主控制器控制变量马达斜盘摆角位置,实现马达转速控制和发电机发电功率控制[5,6]。

2 液压主传动系统(定量泵变量马达闭式系统)的效率建模

该风电机组中定量泵-变量马达闭式系统为恒流源工作状态,即正常工作状态下没有溢流[7,8]。由于液压型风力发电机组液压主传动系统工作时必须满足同步发电机准同期并网要求,故变量马达转速理论上要保持1500r/min的同步转速不变。因此该闭式系统与传统定量泵-变量马达系统作为恒功率调速的应用不同,需要对此系统传统意义上的效率公式进行深入探索,以得到准确实用的液压型风力发电机组液压主传动系统的效率公式。

2.1 传统闭式系统的效率建模

实验系统中定量泵采用轴向柱塞泵,效率主要受摩擦和泄漏的影响,随着系统工作压力的升高,摩擦泄漏量会有所增加。

2.1.1 定量泵效率理论表达式

(1)定量泵容积效率[9,10]。液压泵的容积效率是指液压泵的实际输出流量Q1a与其理论输出流量Q1t之比。定量泵理论流量的计算公式为

式中,n1为定量泵转速;q1为定量泵理论排量,取63mL/r。

定量泵实际流量的计算公式为

式中,ΔQ1为定量泵的泄漏流量。

影响定量泵泄漏流量的因素主要有泄漏间隙h、进出口压差Δp及油液的黏度μ,即,一般液压泵有h∝Vath,Vth为定量泵的容腔容积,取a=1/3,故泄漏流量为

式中,Cs为无因次层流泄漏系数,取2×10-9。

于是,定量泵容积效率的计算公式为

(2)定量泵机械效率。液压泵的机械效率是指液压泵的理论输出功率与其实际输入功率之比,一般用液压泵的理论输出转矩T1t与其实际输入转矩T1a之比来表示。定量泵理论输出转矩为

定量泵实际输入转矩为

式中,ΔT1为定量泵内部存在的摩擦损失转矩;Cf为无因次机械摩擦因数,取0.01;CV为无因次层流摩擦因数,取3×105。

于是,定量泵机械效率为

(3)定量泵的总效率。液压泵的总效率是指液压泵的实际输出功率与输入功率之比,其表达式为

2.1.2 变量马达效率的理论表达式

变量马达效率主要受摩擦、泄漏和马达斜盘摆角等因素的影响。

(1)变量马达容积效率。马达的容积效率是指液压马达的理论输入流量Q2t与实际输入流量Q2a之比。变量马达理论输入流量的计算公式为

式中,n2为变量马达转速;q2m为变量马达最大理论排量,取40mL/r;γ为变量马达斜盘位置,区间为[0,1]。

变量马达理论实际流量的计算公式为

式中,ΔQ2为变量马达的泄漏流量。

和定量泵的泄漏流量推导方式一样,变量马达泄漏流量为

于是,变量马达容积效率为

(2)变量机械效率。液压马达的机械效率是指液压马达的实际输出转矩T2a与理论输出转矩T2t之比。变量马达理论转矩的计算公式为

变量马达实际输出转矩的计算公式为

式中,ΔT2为变量马达摩擦损失转矩。

变量马达机械效率为

(3)变量马达的总效率。液压马达的总效率是指液压马达的实际输出功率与输入功率之比,其表达式为

2.1.3 定量泵-变量马达传动系统的总效率

为了计算简便,方便分析,忽略传输介质在管道中的沿程损失、局部损失等,那么定量泵-变量马达传动系统的总效率为

2.2 风力发电机组液压主传动闭式系统效率建模

公式推导前提条件为系统压力相对稳定,则流量连续性方程为

将式(1)、式(3)、式(9)以及式(11)代入式(18)可得

将式(19)代入式(4)、式(7)、式(12)和式(15)得:

定量泵容积效率为

定量泵机械效率为

变量马达容积效率为

变量马达机械效率为

式(20)~式(23)即为液压型风力发电机组定量泵-变量马达闭式系统的效率公式。从中可以看出,定量泵和变量马达的容积效率和定量泵的转速和变量马达摆角有关,定量泵和变量马达的机械效率除了和定量泵转速、变量马达摆角有关之外,还与定量泵与变量马达的固有参数Cs、CV、Cf有关。可以看出,简化后的公式与式(17)相比,减少了可变参数Δp、μ。

3 主传动系统的效率实验

本文效率测试是在研究液压型风力发电机组的关键控制技术(最佳功率追踪)的过程中进行的。最佳功率追踪是在给定的风速下,控制系统控制风力机获取此风速下最大风能。由于系统只有在实际最大发电功率点效率才达到最高,因此只有在进行最佳功率追踪研究的过程中测试机组的效率才具有现实意义。给定风速阶跃7-8-9m/s和9-8-7m/s,得到定量泵转速、变量马达斜盘位置以及发电功率曲线,如图3所示。

取功率平稳阶段实验数据进行研究。总实验时间是120s,从图中可以看出0~10s、60~70s、110~120s三段时间里发电功率已经相对平稳。其数据处理结果如表1所示。

通过以上三组数据的对比可知,由实验直接测得的效率与理论计算得到的效率比较接近。从而说明,在前提条件的约束范围内,理论推导的公式可以近似作为由定量泵-变量马达闭式传动系统组成的液压型风力发电机组的效率计算公式。

注:表中实际效率根据图3c和图3f实验数据所得;计算效率通过结合模拟得到的不同风速下风力机输出转速[11]和式(20)~式(23)计算所得。

4 结束语

本文介绍了30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台的结构、组成和工作原理,详细推导了液压型风力发电机组闭式主传动系统效率计算公式,并以30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台为实验平台,通过实验数据和理论计算数据对比验证了效率公式的正确性。

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