中北大学。液压传动实验报告。
学院。专业。
班级学号。姓名。
实验一节流调速回路性能实验。
一、 实验目的。
节流调速回路由定量泵、流量控制阀和执行元件等组成。节流调速回路按流量控制阀安放位置的不同,有进口节流、出口节流和旁路节流三种。流量控制阀采用节流阀或调速阀时其性能各有特点。
因学时有限,只选作“采用节流阀的进口节流调速回路”和“采用调速阀的进口节流调速回路”两项内容。
通过对节流阀和调速阀进口节流调速回路的对比实验,分析比较它们的调速性能,即了解调速阀、节流阀的速度—负载特性。
二、 实验内容。
1.采用节流阀的进口节流调速回路的调速性能。
2.采用调速阀的进口节流调速回路的调速性能。
进口节流调速回路是将流量调速阀安装在执行元件的进油路上的。
当流量阀的结构形式和液压缸的尺寸确定以后,液压缸活塞杆的工作速度v与流量阀的通流面积a、溢流阀的调定压力及负载f有关。
每次按不同数值调定节流阀、溢流阀开度(a),选定溢流阀2的压力,调节溢流阀11的压力以改变负载f的大小,同时测出相应的工作缸活塞杆的运动时间t,根据活塞运动行程和运行时间求出运行速度v。
根据测得的数据及计算后的数据,作出各自的速度——负载曲线。
实验方案:1)工作缸活塞杆的速度v:用刻度尺测量行程l,用秒表测量时间t。
2)负载f:采用液压缸加载。本实验装置采用加载液压缸与工作液压缸的活塞杆处于同心位置直接对顶的加载方案。调节加载缸工作腔的油压大小,即可使调速回路获得不同的负载值。
3)各处压力值:由压力表读出。
4)油温:观测温度计。
三、实验装置的液压系统原理图(见附图)
四、实验步骤。
1. 采用节流阀的进口节流调速回路。
1) 加载系统的调整:节流阀10全闭,启动泵18,调节溢流阀11,压力调至5kgf/cm,通过电磁换向阀17切换,使加载缸活塞往复运动,排除系统内空气,然后使活塞杆处于退回位置。
2) 调速回路的调整:将调速阀6、节流阀9和7全闭,节流阀8全开,启动泵1,调节溢流阀2,使系统处于12kgf/cm,将电磁换向阀3的p、a口接通,慢慢调节节流阀7的开度,使工作缸活塞杆运动速度适中。反复切换电磁换向阀3,使工作缸活塞杆反复运动,检查系统工作是否正常。
3) 调定泵1的压力和节流阀7的开度(a),使工作缸活塞杆退回,加载缸活塞杆伸出,两者顶靠在一起。
4) 逐次用溢流阀11调节加载缸的工作压力(从零到大),分别测出工作缸19的活塞运动速度v。负载应加到工作缸活塞不运动为止。
5) 调节和a,重复3)。
6) 重复4)。
2. 采用调速阀的进口节流调速回路。
1)加载系统的调整同上述1。
2)调速回路的调整。将节流阀全闭,8全开,慢慢打开调速阀6,使工作缸的活塞运动适中。
)、各步骤同上述1。记录在表2中。
注意事项:为使本实验的结果与上述1的结果比较,调节的各参数应与上述1的调节参数对应一致。
五、实验报告。
1.实验记录(**附后)
2.绘出采用两种不同阀时的速度——负载特性曲线。
用excel绘制曲线,要求标明坐标轴名称、单位,刻度应合适,图形清楚、美观。在四条曲线的下方注明学号、姓名,上述内容打印在一页a4纸上,附在实验一后。)
3.分析比较节流阀、调速阀进口节流调速回路的性能。
4.思考题:进油路采用调速阀节流调速时,为什么速度——负载特性变硬?
实验记录:表中符号:p12-1——负载缸工作腔压力;f——负载,f= p12-1;l——工作缸活塞行程;t——l行程所需时间;v——工作缸活塞速度。
实验条件:油温液压缸无杆腔有效面积a1=12.56cm2
实验二用plc控制液压基本回路。
一、实验目的与要求。
在学习plc课程和液压传动课程的基础上,在液压基本回路中用plc控制代替传统控制,理解并掌握动作循环和调速的方法。
二、实验仪器:thpyc-1型液压传动与plc实训装置、微型计算机、plc模块。
三、实验内容。
动作循环与速度换接的控制。
四、实验步骤。
1.向plc输入程序,启动按扭,观察活塞的运动,运动是周期为四个动作的循环,第一次向下运动为快进,第二次向下运动为慢进。
2.针对回路组成(图1),分析“快进”、“慢进”的原因。
图1动作循环与速度换接回路。
1)快速向下进给——快进。
按下,z4得电,三位阀左位接通,此时z8无电,二位阀左位接通,该阀可以回油,活塞快速向下进给。
2)快速向上退回——快退。
向下运动碰到后,z5得电,三位阀右位接通,此时z8无电,二位阀左位接通,该阀可以过油,活塞快速向上进给。
3)慢速向下进给——慢进。
向上运动碰到,z4得电,三位阀左位接通,此时z8得电,二位阀右位接通,该阀不可以回油,活塞慢速向下进给。
4)向上退回。
向下运动碰到后,z5得电,三位阀右位接通,此时z8得电,二位阀右位接通,该阀不可以过油,活塞经单向节流阀向上退回。
快进、快退、慢进、退回动作循环与电磁阀的关系可从表1清楚看出(“+代表得电,“-代表无电)。
表1 四种动作与电磁阀的关系。
总结: z8失电,对于快速运动。
3.讨论:1)sq3、sq4是什么元件?有什么作用?
2)该回路是否能实现“慢退”?为什么?
3)若要求完成“快进”,“慢进”,不采用plc如何实现?
4.观察plc接线(图2)
图2 接线图。
5. 针对状态转移图(图3)分析plc对液压回路的控制过程。
图3 状态转移图。
6.向plc输入“慢进”、“退回”在前的四个动作循环的程序,并运行,观察活塞的实际动作。
7.完成下列问题。
1)两次操作,活塞的动作循环有何不同?
2)对应动作循环慢进—慢退—快进—快退,请填写表2,编写状态转移图。
表2 四种动作与阀的关系。
3)顺时针旋转单向调速阀,活塞运动速度有无变化?为什么?
4)在向下运动的过程中,逆时针旋转单向调速阀至最小位置,活塞如何?请解释。
5)和传统控制方法相比,plc控制有何优势?
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