本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)從原理上主要由液壓伺服部分與經(jīng)典液壓實(shí)驗(yàn)兩部分構(gòu)成,完成液壓經(jīng)典實(shí)驗(yàn)以及與電液伺服控制相關(guān)的各類(lèi)實(shí)驗(yàn)等。同時(shí),實(shí)驗(yàn)臺(tái)還能完成液壓傳動(dòng)與控制、機(jī)電一體化、機(jī)電控制工程以及測(cè)試技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。
本教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下
(1)節(jié)流調(diào)速性能實(shí)驗(yàn)(進(jìn)油節(jié)流調(diào)速、旁路調(diào)速及比例節(jié)流調(diào)速)。
(2)油泵性能實(shí)驗(yàn)(油泵的容積效率、壓力流量特性、壓力脈動(dòng)、噪音)。
(3)溢流閥動(dòng)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)(溢流閥啟閉特性、超調(diào)等性能)。
(4)本教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的外形尺寸:
(長(zhǎng)X寬X高)3000×850×1650mm
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn):
(1)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速:
用快插軟管依照原理圖連接好液壓實(shí)驗(yàn)回路,用溢流閥調(diào)節(jié)馬達(dá)的進(jìn)油壓力,切換電磁閥至左位可使馬達(dá)旋轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)口可進(jìn)行進(jìn)油節(jié)流調(diào)速的實(shí)驗(yàn)。
(2)旁路節(jié)流調(diào)速:
用快插軟管依照原理圖連接好液壓實(shí)驗(yàn)回路,用溢流閥調(diào)節(jié)馬達(dá)的進(jìn)油壓力,切換電磁閥至左位可使馬達(dá)旋轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)口可進(jìn)行旁路節(jié)流調(diào)速的實(shí)驗(yàn)。
(3)比例節(jié)流調(diào)速:
用快插軟管依照原理圖連接好液壓實(shí)驗(yàn)回路,用溢流閥調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的進(jìn)油壓力,切換電磁閥,通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)比例節(jié)流閥流量可使執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度變化進(jìn)行比例節(jié)流調(diào)速的實(shí)驗(yàn)。分水平位移、垂直位移、旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
2、溢流閥的動(dòng)靜態(tài)特性:
用快插軟管依照原理圖連接好液壓實(shí)驗(yàn)回路,電磁換向閥處于中間位置,泵站溢流閥為調(diào)壓閥分別調(diào)整兩溢流閥的不同壓力,使流量通過(guò)流量計(jì)即可進(jìn)行壓力穩(wěn)定性和啟閉特性實(shí)驗(yàn)。
3、油泵特性實(shí)驗(yàn):
用快插軟管依照原理圖連接好液壓實(shí)驗(yàn)回路,啟動(dòng)油泵,將調(diào)節(jié)溢流閥的壓力為12MPa的安全壓力,然后調(diào)節(jié)節(jié)流閥的不同開(kāi)口,通過(guò)流量計(jì)測(cè)量流量,可進(jìn)行油泵的流量特性和油泵的容積效率測(cè)試。
4、比例換向閥調(diào)整執(zhí)行元件的正反向?qū)嶒?yàn)。
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理如下圖所示
計(jì)算機(jī)通過(guò)接口電路對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的控制元件進(jìn)行控制,或傳輸傳感器信息,以形成狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)要求
1.泵源(每套系統(tǒng)配1個(gè))
(1)系統(tǒng)額定工作壓力為16MPa,采用軸向變量柱塞泵,手動(dòng)調(diào)節(jié),最大流量為20L/min;
(2)油箱采用不銹鋼材料制成,容量約為50L,并設(shè)液位高、低位報(bào)警;
(3)油溫保持在40±10℃,(采用溫度控制裝置);
(4)油液過(guò)濾精度不小于Nas8級(jí);
(5)油泵出口管路上的濾油器要設(shè)堵塞報(bào)警;
(6)液壓泵站原理如圖2所示。
2.電液比例控制部分
實(shí)驗(yàn)臺(tái)中,可用比例閥控缸系統(tǒng),如下圖所示,也可用比例閥控馬達(dá),如下圖3右圖所示。
在比例閥控缸系統(tǒng)中,伺服缸可水平放置,沿直線(xiàn)滑軌水平方向運(yùn)動(dòng);也可垂直放置,上下運(yùn)動(dòng)(裝有導(dǎo)向裝置)。伺服缸末端負(fù)載為帶扶手座椅(座椅加一名學(xué)生總重按100kg考慮),如圖4所示。
比例閥控馬達(dá)系統(tǒng)中,馬達(dá)輸出軸垂直水平面,做繞垂直水平面軸的轉(zhuǎn)動(dòng);馬達(dá)也可輸出軸平行于水平面,做擺動(dòng)。馬達(dá)輸出軸負(fù)載為座椅,如圖5所示。
要求:
(1)比例閥盡量靠近所控制的元件并與執(zhí)行部分以鋼管連接,以便控制靈敏;
(2)比例閥控部分有另外一套濾油裝置;
(3)比例閥控油缸為低磨察油缸;
(4)元件參數(shù)列表如下:
3.液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)部分
主要完成以下三個(gè)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn):泵特性實(shí)驗(yàn),溢流閥特性實(shí)驗(yàn),節(jié)流調(diào)速實(shí)驗(yàn)(僅做進(jìn)口和旁路節(jié)流),實(shí)驗(yàn)過(guò)程利用比例節(jié)流閥通過(guò)計(jì)算機(jī)或手動(dòng)進(jìn)行加載,使加載過(guò)程平穩(wěn)、易調(diào)。
(1)面板:如圖6所示(僅供參考),裝飾要美觀(guān)大方,并配有標(biāo)識(shí)文字。
(2)每臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的液壓傳動(dòng)部分主要由以下元件構(gòu)成:
(3)其余性能:磁粉制動(dòng)器可考慮獨(dú)立的水冷裝置。
(4)工作臺(tái):如圖7所示。
4 電氣控制:
(1)在電氣控制箱面板上有電源指示;油泵起、停按鈕;三位四通換向閥(主要控制油馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)及油缸前進(jìn)、后退)和二位二通換向閥(主要控制油馬達(dá)及油缸的起停)相應(yīng)的換向按鈕及顯示;
(2)系統(tǒng)控制動(dòng)作執(zhí)行采用PLC控制,并顯示狀態(tài)指示;
(3)在控制箱內(nèi)有電源總開(kāi)關(guān)(手柄露在外面)和相應(yīng)的過(guò)流保護(hù)裝置;
(4)比例節(jié)流閥和比例方向閥的放大器放在控制箱內(nèi),且相應(yīng)控制按鈕在面板表面上以便手動(dòng)調(diào)節(jié);
(5)面板可顯示溫度流量轉(zhuǎn)速的實(shí)際值;
(6)光柵尺、編碼器、流量、壓力、轉(zhuǎn)速、溫度等各傳感器的信號(hào)預(yù)留接線(xiàn)端子,提供標(biāo)準(zhǔn)(4~20mA)信號(hào)。
泵源部分液壓元器件列表如下
實(shí)驗(yàn)臺(tái)布局
泵源與前面板的連接、前面板與負(fù)載部分的連接應(yīng)采用不銹鋼管連接,面板上所有接口為帶有單向閥的快速接頭,另系統(tǒng)應(yīng)備有10根長(zhǎng)度為1m、帶有快速接頭的高壓軟管。
系統(tǒng)調(diào)試
(1)油箱、管路、接頭等元件清洗干凈;
(2)各油路連接部分在16MPa壓力下沒(méi)有泄漏現(xiàn)象;
(3)外觀(guān)不能有明顯劃痕。