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1、机械专业综合实验指导书 何俊 夏斌 邓成军 四川大学机械设计及信息工程系2015年11月目录变量泵性能及方向控制回路实验1PLC编程及控制实验6电机机械特性测试实验12流量控制阀实验15减压阀实验21快进-工进回路实验26反求技术实验31数控滚齿机调整及齿轮加工实验37汽车发动机拆装实验43 变量泵性能及方向控制回路实验一、实验安全规则1、请在认真阅读实验指导书了解实验原理、内容和实验方法步骤等相关事项后再进行规定的各项实验。2、实验线路和仪器安装接线完毕，必须认真检查后，经任课老师和实验老师复查才允许通电。3、实验过程中如需重新安装接线时，必须切断电源，方可操作。4、在接入电源时，必须认真小
2、心操作，严禁人体触及带电部分，以免造成设备损坏及人身触电事故。5、发生仪器、设备损坏或其它事故时，应立即切断电源，并及时报告老师处理。二、实验目的1、通过实验，了解液压泵的工作特性，理解并掌握变量泵的主要性能，学会小功率变量泵的测试方法。2、进一步理解方向控制回路的组成、原理及应用。3、结合液压课所学知识学会系统设计、元件选择、安装、调试液压基本回路。三、实验原理（一）变量泵性能实验一、实验内容着重测试液压泵的下列特性：1.变量泵的实际流量Q与压力P之间的关系Q-P特性曲线；2.变量泵的容积效率与工作压力P之间的关系-P特性曲线；二、实验原理与方法液压泵的工作压力由其外加负载所决定，若液压泵出
3、口串联一节流阀，节流阀出口直通油箱，由节流阀的通流面积AT的变化就可以对泵施加不同的负载，即泵的工作压力将随之变化。液压泵可以把电动机输入的机械能转化成液压能输出，送给液压系统的执行机构。液压泵因泄漏会造成流量的损失，油液粘度越低，压力越大，其漏损越大。本实验测定变量泵在不同工作压力下的实验流量，以得到该变量泵的压力-流量曲线和容积效率-压力曲线。 图1 液压泵性能实验 液压系统原理图（设备QCS041A）1液压泵的流量压力特性（QP）：通过测定被测泵在不同工作压力(Pi)下的实际流量，得出它的流量压力特性曲线。通过调节节流阀就可得到被测泵的不同压力，该压力可通过压力传感器传输给系统；不同压力
4、下被测泵的流量通过流量传感器传输给系统。只要记录下不同压力下系统流量，就可以描绘出液压泵的流量-压力曲线。2液压泵的容积效率压力特性（P）：液压泵因泄漏会造成流量的损失，油液粘度越低，压力越大，其漏损越大。本实验测定液压泵在不同工作压力下的实验流量。 泵的容积效率可用下式来计算： 式中的 泵的实际流量，单位为m3/s； 泵的理论流量，在实际生产中通常以空载流量（或零压流量）来代替，因空载时泵的泄漏量可以忽略（零压时泄漏量为零）。理论流量在这里用空载流量来代替，为了测定理论流量 ,应将节流阀的通流截面积调至最大。实际流量在不同的工作压力下分别测得。四、实验仪器及准备实验仪器：QCS014A装拆式
5、液压教学实验台、各类液压泵、液压阀及其它液压元件。1、QCS014A装拆式液压教学实验台总体机构：（见图2）图2 QCS014A装拆式液压教学实验台该液压教学实验台包含液压元件部分，液压站，数据采集系统，包含了常见的液压元器件，可进行“液压基本回路”和“液压元件”教学实验。实验台由一只变量泵和一只柱塞泵供油，工作台架可布置20个元件阀块，管路采用快换接头和胶管总成，电气采用工控机+触摸屏控制，可供10个顺序动作，每个顺序动作同时可输出10个控制信号，液压回路的动作顺序可自行编排。五、实验步骤及过程1、按照图2接好液压回路，通知老师检查之后方可继续以下步骤。2、全部打开节流阀和溢流阀，接通电源，
6、启动变量泵，让变量泵空载运转几分钟，排除系统内的空气。注：节流阀和溢流阀逆时针方向拧到头完全打开 ，顺时针方向拧到头完全关闭。3、关闭节流阀，慢慢调调整溢流阀，将压力P调至6.3MPa作为系统安全压力，然后用锁母将溢流阀锁紧。4、全部打开节流阀，使被试泵的压力最低，测出此时的流量，即为空载流量。5、逐渐关小节流阀的通流截面，作为泵的不同负载，测出对应不同压力Pi和流量q，将所测数据填入表1-1。注意，节流阀每次调节后，须运转一、两分钟后，再测有关数据。6、实验完成后，将节流阀，溢流阀全部打开，再关闭液压泵，关闭电源。方向控制回路设计1.实验台简介QCS014A装拆式液压教学实验台采用液压元件拆
7、装式，工作台框可布置20个元件，用快换接头和胶管连接油路。电器采用矩阵板顺序控制，可自编程序完成十个顺序，每个顺序可同时输出十个电讯号。本实验台能进行时间（用电子记时器）、压力、流量的测定，油液加热可以自动控制。本实验台可以实现下列12种基本回路：（1）定量泵三种节流型的调速回路；（2）变量泵和流量阀的调速回路；（3）差动回路；（4）单向阀串联的速度换接回路；（5）背压阀限制系统最低压力的回路；（5）三级调速回路；（6）二级减压回路；（7）蓄能器保压、泵卸荷回路；（8）单向顺序阀的平衡回路；（9）单向调速阀并联同步回路；（9）行程控制双缸顺序动做回路；（9）双缸供油回路等。根据教学需要，还可实
8、验其它多种液压回路。2.实验要求设计一双作用缸电磁换向回路，要求当电磁阀处于中位时，液压泵不卸荷，液压缸换向精度高，而且该回路的最高压力不超过6.3MPa，流量不超过8L/min，而且要求系统流量可调节，系统压力和流量在系统界面上有所显示。液压缸位置由传感器测得，要求液压缸动作顺序如下：液压缸伸出在1号（1号传感器处）位置停下，反向运动在2号位置处停下，经过15秒停顿后，液压缸再次伸出，到达3号位置，此后液压缸动作受系统压力控制，压力超过4MPa后，液压缸继续伸出到达4号位，之后反向退回5号位。附注意事项：实验系统要能够符合设计规范，安全可靠；安装调试系统时，注意不要损坏元件和节省实验材料；注
9、意人身安全和设备安全；系统设计压力在6MPa以下，流量小于8L/min；安装完毕后，应仔细校对回路和元件是否有错，经指导教师同意后方可开机；3.实验步骤（1）将设计好的液压基本回路原理图交给实验指导老师进行检查；（2）按照液压基本回路原理图用液压胶管总成在QCS014实验台上搭建回路，并连接各位置传感器；（3）起动主机，进入万能自编界面，按事先设计好电磁阀的动作顺序表编程。（4）搭建好的回路必须经过实验指导老师检查，以确认无误且回路完全符合实验要求和实验目的；（5）将溢流阀的调节手柄完全松开（逆时针转动）；（6）起动实验台，打开变量泵开关； （7）调溢流阀使回路的压力为P1（P13Mpa）；（
10、8）点击手动开关，检查动作顺序是否正确，之后点击自动开关，看回路和程序是否满足实验要求。六、 实验记录及数据处理1、填写液压泵性能实验数据记录表液压泵型号：；额定压力： MPa；额定排量：ml/rev；额定转速：rpm/min；空载流量：L/min设定压力MPa流量 L/min容积效率%2、根据以上实验记录表，在实验报告中绘制qP，P曲线图，要求用坐标纸绘制。3、在实验报告中，按照标准符号绘制方向控制回路液压系统原理图（画全图，画图要工整）、电磁阀控制表并做相应解释。七、实验问答题1、液压系统中溢流阀主要起什么作用？2、在实验回路中，节流阀如何实现节流调速？八、学生在实验中发现的问题或建议PL
11、C编程及控制实验一、实验安全规则1、请在认真阅读实验指导书了解实验原理、内容和实验方法步骤等相关事项后再进行规定的各项实验。2、实验线路和仪器安装接线完毕，必须认真检查后，经任课老师和实验老师复查才允许通电。3、实验过程中如需重新安装接线时，必须切断电源，方可操作。4、在接入电源时，必须认真小心操作，严禁人体触及带电部分，以免造成设备损坏及人身触电事故。5、发生仪器、设备损坏或其它事故时，应立即切断电源，并及时报告老师处理。二、实验目的1、通过实验，了解PLC编程环境，掌握梯形图编程语言。2、通过实验，掌握PLC下位机与上位机的通讯，软件调试方法。3、通过实验，掌握线圈与触点，中间变量与实际变
12、量关系。4、设计出控制程序，实现PLC控制。三、实验原理1、 箱式PLC学习机组成此实验箱包含步进电机模块、变频电机模块、PID控制模块，以及常见的按钮灯、蜂鸣器模块，可实现以下功能一：步进电机控制1:正转 2:反转 3:原点搜索 4：绝对位置移动 5:编码器脉冲反馈注：所有数据都可以在触摸屏上设置，如频率，移动距离二：模拟量控制1：温度测量 2：PID控制温度注：测量的温度会在触摸屏上实时显示，所有数据都可以在触摸屏上设置，PID控制温度时，可以随时改变 比例，积分时间，微分时间。三：变频器控制1：通信控制变频器的正转，反转，停止，频率改变2：模拟量控制变频器的正转，反转，停止，频率改变3：
13、端子控制变频器的正转，反转，停止注：所有控制都可以在触摸屏上实现，频率直接在触摸屏上设置，正转，反转，停止直接在触摸屏上点击。四：一般控制1：继电器控制，蜂鸣器控制，指示灯控制等等。、此外通过触摸屏与PLC通信功能，我们可以在触摸屏上模拟各种操作界面，一下就是本实验的所用到的界面及所对应的地址。3、PLC编程知识编回顾传感器信号 以上是典型的PLC结构框图，开关、按钮、传感器信号作为PLC的输入信号由PLC接收后，通过PLC内部逻辑运算后,输出相应的信号,控制电磁阀等部件工作。PLC输入端口为I口，输出为Q，这是直接能接受电压信号的端口。I口功能如下：常开I口,当接收到高电平信号时,I口将信号
14、送入PLC,低电平无效。常闭I口,当接收到低电平信号时,I口将信号送入PLC,高电平无效。同时，PLC内部也有很多内部寄存器，其中可以写入值，1代表高电平，0代表低电平，这种模式与I，Q不同的是I、Q为瞬态功能，和电路一样要一直保持通路，Q才能一直输出。例如，I0.0必须一直有高电平输入，Q0.0才会一直输出。而寄存器V，M可以有两种模式，一种和Q一样，还有一种如下：，一旦I口接通一次，V0.0存入高电平1，之后V一直保持有电状态。触摸屏可以直接向V，M中写入值，相当于I，Q的功能。例如，我点击生产单元模块的启动按钮，V1500.0和I口一样，PLC认为其接收到信号了。下面是常用的指令介绍：S
15、M0.0 该位总是打开SM0.1 首次扫描周期时该位打开，一种用途是调用初始化子程序。SM0.5 该位提供时钟脉冲，该脉冲在1秒钟的周期时间内OFF（关闭）0.5秒，ON（打开）0.5秒。该位提供便于使用的延迟或1秒钟时钟脉冲。计数器的计数值存储与于自生寄存器内部，例如上例中C20中。比较指令，可以和计数器进行比较。在SIEMENS S7-200指令系统中有专门的比较指令：IN1与IN2比较，数据类型可以是B、I（W），D，R即字节、字整数、双子整数和实数；比较方式有=，等，条件满足时，触点闭合。四、实验仪器及准备箱式PLC学习机，数据传输电缆，编程计算机，触摸屏。五、实验步骤及过程1、各功能
16、模块的控制要求：1）生产单元模块 首次启动时，复位灯闪烁，提醒复位。手动状态，按下复位按钮，复位程序启动（复位程序不编），之后复位灯一直亮，启动灯闪烁。自动状态，按下启动按钮，复位灯灭，启动灯常亮，启动程序执行（启动程序不编）。启动过程中，按下停止按钮，停止灯亮，复位灯亮，启动灯闪烁，再按下启动按钮，启动灯常亮，停止灯、复位灯灭。手动/自动，联机工作旋钮，自动，联机时灯亮。急停按钮一按下，报警灯，急停灯亮，复位灯、启动灯灭。再次按下急停按钮，报警灯，急停灯灭，复位灯闪烁。2） 彩灯模块 按照以下顺序动作，启动按钮按下时，灯间隔1秒，首先单个灯亮，先下方蓝灯亮，按逆时针顺序逐个亮，循环两周。再顺
17、时针循环两周，之后按照蓝、黄、绿、红、黄、绿、蓝的顺序，两个同色灯一起亮， 反复循环。任何时刻，停止按钮按下，灯全灭。3） 交通灯模块按照以下顺序动作，启动按钮按下时，首先上下方位两组红绿灯，绿灯亮，左右两组灯红灯亮，持续5分钟，之后上下两组灯，绿灯灭，黄灯闪烁，时间3秒，左右两组灯红灯依然亮。之后上下方位两组红绿灯，红灯亮其余熄灭，左右两组灯绿灯亮，持续5分钟，之后左右两组灯，绿灯灭，黄灯闪烁，时间3秒，上下两组灯红灯依然亮。之后左右方位两组红绿灯，红灯亮其余熄灭，上下两组灯绿灯亮，持续5分钟。依次重复以上动作直到按下停止按钮。4)电梯模块按照以下顺序动作，启动按钮按下时，电梯停在哪一层哪一
18、层灯亮。顺便按下任何一层向下或向上按钮，电梯运行到该层，该层灯亮。之后再按下要去的楼层按钮，这里用点击启动按钮来模拟，一下一楼，两下二楼，依次类推，之后电梯到达想去的楼层，对应楼层灯亮。一按下停止按钮，所有灯熄灭。2、 实验步骤1) 打开编程软件STEP7 V4.0，根据各控制按钮及显示灯控制要求编制各按钮及显示灯的控制程序。2) 程序编好后，配置各PLC的系统块，波特率设置为187.5KBP。3） 打开机器电源，给PLC通电。点击软件通讯菜单，出现通讯对话框，去除搜索所有波特率前对号，点击刷新按钮，即可找到PLC，将其选中。点击文件，下拉菜单中选中下载，确定后即可将程序下载到PLC中。4）调
19、试各按钮及指示灯，调试程序直到成功。六、实验记录及数据处理。1、将调试过后的梯形图程序写在实验报告纸上，写明是哪个模块，并进行相应的注释。七、实验问答题1、程序中SM0.5作用是什么？2、中间寄存器线圈V和输出端子线圈Q有什么区别？3、实际的电梯PLC怎么知道你要去多少层楼，怎样判断到了该楼层，自己给定一个方案。八、学生在实验中发现的问题或建议电机机械特性测试实验一、实验安全规则1、请在认真阅读实验指导书了解实验原理、内容和实验方法步骤等相关事项后再进行规定的各项实验。2、实验线路和仪器安装接线完毕，必须认真检查后，经任课老师和实验老师复查才允许通电。3、实验过程中如需重新安装接线时，必须切断
20、电源，方可操作。4、在接入电源时，必须认真小心操作，严禁人体触及带电部分，以免造成设备损坏及人身触电事故。5、发生仪器、设备损坏或其它事故时，应立即切断电源，并及时报告老师处理二、实验目的1、通过实验，了解电机性能测试原理和方法。2、通过实验，掌握电机的机械特性测试方法。三、实验原理电力测功机测试系统采用交流变频回馈加载，加载能量通过交流负载发电机回馈电网；扭矩、转速通过扭矩传感器直接测量；电量综合测量仪表检测电流、电压、频率、功率因数等；计算机自动检测、显示并完成数据处理、报表及各种曲线。通过电力测功机测试系统，可实时反映并记录描绘出被测电机功率、扭矩、转速之间的关系。整个测试系统测试原理图
21、如下：被测试电机的扭矩、功率和转速，必须使负载电机与被测电机转向相反，二者对扭产生扭矩，从而产生功率。负载电机由变频器驱动，通过变频器可以对负载电机施加不同的转速和扭矩，从而让负载电机产生负载。被测电机拖动负载电机一起运动，必须克服负载电机负载，二者达到平衡状态。此时扭矩传感器可测试出被测电机的扭矩，平衡状态下负载电机的功率与被测电机的功率一致。此刻负载电机此刻作为发电机产生电压、电流反馈回电网，电压、电流可通过传感器测得，并换算成功率，从而得到被测电机功率。而转速传感器可直接测得此时的转速，反馈回系统。系统收集到功率、转速、扭矩数值后，通过数据处理软件记录下被测电机恒速下功率、扭矩值或恒矩下
22、转速、功率值，并描绘出功率转速扭矩曲线，从而反映出电机的机械特性，为我们了解电机的性能做好准备。四、实验仪器及准备电力测功机，被测电机，数据处理软件五、实验步骤及过程1、在老师指导下，打开总电源开关，给系统供电。2、打开工控机，点击电机测试系统软件，用户登录密码输入1，确定后进入测试软件界面，点击实验登录按钮，更改实验编号，其余不改动，点击确认。3、旋转操作台面板上仪表电源开关，给各仪表供电。之后，打开ET2101电力测功测试仪、NC-3扭矩测量仪、ET2304数据采集仪电源开关，并按下NC-3扭矩测量仪面板上RUN按钮，使其进入测量状态。4、检查操作台面板上正反转旋钮，必须使其处于正转；模式
23、旋钮，必须处于恒矩；按下本地/远控按钮，使其灯亮。5、通知老师检查，在老师指导下，打开变频器电源，给变频器供电，并按下操作台面板合闸按钮。6、在老师指导下，启动被测电机，按下自耦降压启动柜上启动按钮，等待几分钟后黄色显示灯灭，绿色显示灯亮。7、再次确认操作台面板上正反转旋钮，是否处于正转；模式旋钮，是否恒矩。之后旋转操作台面板上启停选择旋钮，启动负载变频电机。8、在软件界面上数据记录选平均记录，手动控制界面，点选M，在下方转矩处输入转矩值，数值不超过130N.M。输入之后，点击输出，ET2101电力测功测试仪上扭矩值变化，当值与填写的数值一致且稳定后，回到数据记录界面点击开始采集，之后点击记录
24、一次。这样，在输入扭矩值下，被测电机转速、功率就被记录下来。重复以上过程，就可以得到不同扭矩下，被测电机转速、功率值并记录。（注意，测量完不同扭矩下，功率之后，转到步骤13，处理完数据后，再采集不同功率下的扭矩值）如果要采集不同功率下，扭矩、转速值，选择手动控制界面P，同样输入负荷百分比，值不超过40%，点击输出。ET2101电力测功测试仪上负荷值与输入一致且稳定后，采集记录，重复以上过程。 注意：被测电机不可调速，因此禁止点选手动控制界面n，模式选择禁止选恒速模式。9、当数值采集记录完后，使M或P输入0，并输出，ET2101电力测功测试仪上值快速回零，之后旋转启停选择旋钮，使负载变频电机停转
25、。10、按下自耦降压启动柜上停止按钮，使被测电机停转。11、按下操作台面板上分闸按钮，让变频器分闸，关闭变频器电源。12、关闭ET2101电力测功测试仪、NC-3扭矩测量仪、ET2304数据采集仪电源，旋转仪表电源旋钮，停止仪表供电。13、点击软件界面报表曲线，点击文件选项，选另存为EXCEL文件，可将实验记录数据以EXCEL文件格式导出。之后，点击曲线选项，点选拟合曲线，选择横纵坐标，横坐标为输出转速，纵坐标为输出功率、输出扭矩，点击绘图，可得到被测电机额定转速下功率与扭矩曲线。点击绘图到文件，可将曲线保存为图片格式。14、关闭软件，关闭工控机。六、实验记录及数据处理1、将实验所得的数据填入
26、下表 M（扭矩控制）P（功率控制）M( N.M)P(KW)M( N.M)P(KW)2、通过电脑软件，根据以上实验数据，绘制两种模式控制下的扭矩功率图。七、实验问答题1、变频器是如何来调整电机输出速度的？2、实验中，扭矩、转速和功率是怎样测得的？八、学生在实验中发现的问题或建议流量控制阀实验一、实验安全规则1、请在认真阅读实验指导书，了解实验原理、内容和实验方法步骤等相关事项后再进行规定的各项实验。2、开始操作之前，务必确保液压泵站的电气总开关处于按下状态即系统关闭状态。检查系统压力表，确保系统处于失压（压力为0bar）状态；3、连接好液压回路和电路后，通知老师检查之后，方可开机。通过溢流阀调整
27、系统压力，确保系统压力处于安全范围。4、两工作面实验完成后，完全打开溢流阀，使系统压力最低。通知老师关机，严禁自行关机，严禁实验台上还有人操作时开关机。5、液压回路、电路仔细检查，确保其是一通路，不允许电路短接，防止烧坏设备；双工作面都有急停开关，发现安全隐患请立即按下急停开关。二、实验目的1、通过实验，了解流量控制阀的工作原理。2、通过实验，掌握流量控制阀的特性曲线。三、实验原理流量控制阀内部包含一个控制环路，包括一个可调式节流口和一个上游或下游压力补偿器。由于持续的比较可调式节流口上、下游的压力，因而可保持设定的流量恒定不变。现实运用中，如果液压缸的速度或液压马达的转速必须保持恒定且与压力
28、波动无关，就应该使用流量控制阀；比方说，比如与此相关的液压缸，需要带不同重量的负载上升及下降，但必须具有相同的行进速度时，需要用到流量控制阀。实验液压回路图如下图1所示：图1 液压回路图其中，件号1.0为定量马达；件号1.1为三位四通方向阀，O型中位机能；件号1.2/1.4为直动式溢流阀；件号1.3为二通流量控制阀，可调式；件号0.10.4为压力表；实验电路图如图2所示：图2 实验电路图其中S1、S2、S4为实验台控制面板上的按钮开关，K1、K2为继电器线圈和触点，Y1.a、Y1.b为三位四通方向阀的控制端。四、实验仪器及准备实验所用设备：博世力士乐DS4液压实验台，设备具体结构如下图所示：该
29、液压教学实验台包括液压部分和控制部分，液压部分包含常见的液压元件及连接管路，采用快换接头，方便液压回路拆装。控制部分采用传统的继电器和PLC控制两种方案。该实验台可进行常规液压技术、比例技术、行走机械液压技术的学习培训。每台液压实验台有两个工作面，两面可同时进行实验操作。液压元器件配备快换接头和挂件，方便操作。两个工作面都有急停开关，安全可靠。五、实验步骤及过程1、用液压软管将工作台P/T分流块上一P口与LS口相连。按照图1液压回路图，选择正确的液压元件，以清晰明了的方式悬挂好相关的液压部件，然后用液压软管接通液压回路。液压软管不得弯折，与压力表相连的接头要合适、紧密，防止漏油。所有的压力控制
30、阀都设为最低压力（弹簧卸载），所有节流阀口都处于打开状态。仔细检查回路，防止回路不通。2、按照图2电路图，连接好控制电路，仔细检查，确保所连电路无短路。3、通知老师检查，在老师的指导下启动总电源，启动液压泵及电路开关。检查液压回路有无泄漏，任何一只压力表上的读数，都应当为零压力。根据上升负载压力，确定流量/压差曲线4、调节溢流阀（件号1.2），将系统压力设为45bar（压力表M1）。5、将流量控制阀（件号1.3）旋钮旋转到刻度位2。6、按下按钮S4，液压马达顺时针旋转，在溢流阀（件号1.4）上，将回油路的负载压力调为10bar（压力表M4），将压力表M2和M3的值填入实验报告表一中，并计算压差
31、P（M2- M3）填入表一中。通过量筒测定流量，并填入实验报告表一中。7、调节溢流阀（件号1.4），将液压马达上的负载压力分段式升高（以5bar的增量）到40bar，并将压力值M2、M3、P和流量qv输入实验报告表中。8、将流量控制阀（件号1.3）旋钮旋转到刻度位4。9、重复步骤6、7的操作，将测得的数据填入实验报告相应的表中。根据变化的系统压力，确定流量/压差曲线10、将回油路（负载压力）上的溢流阀（件号1.4）设置为最小值（弹簧卸载）。11、在溢流阀（件号1.2）上，将系统压力设为40bar。12、将流量控制阀（件号1.3）旋转到刻度2。13、按下按钮S4，液压马达顺时针旋转。将压力表值（
32、M1和M3）填入实验报告表二中，计算压差P（M1- M3），通过量筒测定流量，并填入表二中。14、通过溢流阀（件号1.2）分段式降低（以5bar为减量）系统压力，直至最低压力为10bar为止。15、实验完成后，完全打开溢流阀，使系统压力最低。通知老师关闭系统，待系统无压力（压力为0）后，关闭油路总开关，拆卸液压元件和油管，将其挂回相应的位置。拆卸除控制电路电缆线，放回原处。16、通知老师检查物品是否缺失，物品摆放整齐，实验结束。六、 实验记录及数据处理1、填写下表实验数据测量点 M2P(bar)测量点M3P(bar)压差P(bar)流量qv(L/min)刻度2刻度4负载压力刻度2刻度4刻度2刻
33、度4表二 变化系统压力下实验数据测量点M1P(bar)测量点M3P(bar)压差P(bar)流量qv(L/min)403530252015102、根据上表一数据描绘负载压力升高情形下流量压差曲线图（刻度2、刻度4画在同一图上）。3、根据上表二数据描绘系统压力变化情形下流量压差曲线图。七、实验问答题1、当负载压力变化时，流量qv如何变化？2、当入口压力/系统压力变化时，流量qv如何变化？3、当压差处于最小压差（生产厂商的特定数据）以下时，流量qv如何变化？八、学生在实验中发现的问题或建议减压阀实验一、实验安全规则1、开始操作之前，务必确保液压泵站的电气总开关处于按下状态即系统关闭状态。检查系统压
34、力表，确保系统处于失压（压力为0bar）状态；2、连接好液压回路和电路后，通知老师检查之后，方可开机。通过溢流阀调整系统压力，确保系统压力处于安全范围。3、两工作面实验完成后，完全打开溢流阀，使系统压力最低。通知老师关机，严禁自行关机，严禁实验台上还有人操作时开关机。4、液压回路、电路仔细检查，确保其是一通路，不允许电路短接，防止烧坏设备；双工作面都有急停开关，发现安全隐患请立即按下急停开关。二、实验目的1、通过实验，了解减压阀的工作原理。2、通过实验，掌握减压阀的特性和运用方面的知识3、通过实验，掌握简单的电器控制知识。三、实验原理减压阀和溢流阀都可以起到限制压力的作用，溢流阀限制系统的输入
35、压力，而减压阀所影响的是输出的压力（执行机构的压力），它所限定的压力总是低于系统压力。如果液压控制系统的某一次级执行机构需要以较低的压力来进行控制，且这个较低压力不依赖于系统压力，就需要用到减压阀。减压阀可以保持输出压力恒定，并使其下降到低于输出压力。实验液压回路图如图1所示：图1 液压回路图其中，件号1.0为双作用液压缸，单侧活塞杆；件号2.0为定量马达，有外泄油管；件号1.1为三位四通方向阀，O型中位机能；件号1.2/2.1为直动式溢流阀；件号1.3为三通减压阀；件号1.4为单向阀，开口压力1bar；四、实验仪器及准备实验所用设备：博世力士乐DS4液压实验台，设备具体结构如下图所示：该液压
36、教学实验台包括液压部分和控制部分，液压部分包含常见的液压元件及连接管路，采用快换接头，方便液压回路拆装。控制部分采用传统的继电器和PLC控制两种方案。该实验台可进行常规液压技术、比例技术、行走机械液压技术的学习培训。每台液压实验台有两个工作面，两面可同时进行实验操作。液压元器件配备快换接头和挂件，方便操作。两个工作面都有急停开关，安全可靠。五、实验步骤及过程1、用液压软管将工作台P/T分流块上一P口与LS口相连。按照图1液压回路图，选择正确的液压元件，以清晰明了的方式悬挂好相关的液压部件，然后用液压软管接通液压回路。液压软管不得弯折，与压力表相连的接头要合适、紧密，防止漏油。所有的压力控制阀都
37、设为最低压力（弹簧卸载），所有节流阀口都处于打开状态。仔细检查回路，防止回路不通。2、结合流量控制阀实验电路图，自行设计电路，连接实验电路。要求与流量控制阀实验电路图不同之处：要求按钮S1总控开关，S2、S4为控制开关，S2开关按下，三位四通阀Y1.a处通，液压缸伸出；S4开关按下，三位四通阀Y1.b处通，液压缸缩回，可随时切换；S1总控开关按下，三位四通阀处于中位。3、通知老师检查，在老师的指导下启动总电源，启动液压泵及电路开关。检查液压回路有无泄漏，任何一只压力表上的读数，都应当为零压力。有旁通单向阀的控制4、调节溢流阀（件号1.2），将系统压力设为50bar（压力表M1）。5、按下按钮S
38、4以控制方向阀（件号1.1），液压马达（件号2.0）顺时针旋转，将液压马达（端口B）上的溢流阀（件号2.1）设定为负载压力40bar（自己接一压力表）。6、在减压阀（件号1.3）上，设定夹紧压力为20bar（压力表M3）。将液压缸伸出和缩回期间所测得的数据（压力表M1、M2、M3）的值填入实验报告表一中。无旁通单向阀的控制7、通知老师，在老师的指导下，不改变任何设置，关闭液压泵站。切勿更改液压马达（件号2.0）的负载压力和夹紧缸（件号1.0）压力。8、卸下旁通单向阀（件号1.4）和两根连接软管。9、在老师指导下，启动液压泵。按下按钮S4以控制方向阀（件号1.1）。液压马达克服40bar的负载压
39、力转动，而夹紧缸则以20bar的压力夹紧。10、将液压缸伸出和缩回期间所测得的数据（压力表M1、M2、M3）的值填入实验报告表一中。同时，在已伸出和已缩回的状态下输入压力。11、实验完成后，完全打开溢流阀，使系统压力最低。通知老师关闭系统，待系统无压力（压力为0）后，关闭油路总开关，拆卸液压元件和油管，将其挂回相应的位置。拆卸除控制电路电缆线，放回原处。12、通知老师检查物品是否缺失，物品摆放整齐，实验结束。六、 实验记录及数据处理1、填写下表实验数据测量点有旁通单向阀 DS2.1无旁通单向阀 DS2.1M1 P(bar)M2 P(bar)M3 P(bar)M1 P(bar)M2 P(bar)
40、M3 P(bar)夹紧缸伸出（期间）夹紧缸伸出（终点）夹紧缸缩回（期间）夹紧缸缩回（终点）2、绘制实验所用的电路图七、实验问答题1、减压阀能向次级执行机构提供比系统压力更高还是更低的压力？2、如果减压阀端口A的压力升高（比如次级执行机构的压力变化），减压阀怎样动作处理过高压力？3、如果经过通道A控制减压阀，减压阀此时相当于什么阀？4、如果从端口T到端口P控制液压马达上的溢流阀，减压阀相当于什么阀？八、学生在实验中发现的问题或建议快进-工进回路实验一、实验安全规则1、开始操作之前，务必确保液压泵站的电气总开关处于按下状态即系统关闭状态。检查系统压力表，确保系统处于失压（压力为0bar）状态；2、
41、连接好液压回路和电路后，通知老师检查之后，方可开机。通过溢流阀调整系统压力，确保系统压力处于安全范围。3、两工作面实验完成后，完全打开溢流阀，使系统压力最低。通知老师关机，严禁自行关机，严禁实验台上还有人操作时开关机。4、液压回路、电路仔细检查，确保其是一通路，不允许电路短接，防止烧坏设备；双工作面都有急停开关，发现安全隐患请立即按下急停开关。二、实验目的1、通过实验，快进-工进回路的构成和速度换接原理。2、通过实验，掌握简单的PLC控制。3、通过实验，了解液压、PLC、传感器综合运用。三、实验原理快进工进是指在液压缸伸出方向上实现快进工进的速度转换。首先，由于有杆腔的油液通过换向阀直接流到油
42、箱，因此，液压缸活塞快速伸出。当到达一个特定的位置时，传感器连同一个继电器一起动作，使换向阀换向。换向阀切断原来导通的流道，使油液只能通过一个调速阀流过，来减小流量，使伸出的速度达到设定的值。液压缸返回运动时，不要求这样。该回路可以实现液压夹紧过程，在未接触夹紧零件时液压缸活塞快速移动，接触到夹紧零件时液压缸活塞速度降低。实验液压回路如图1所示，通过换向阀的切换使液压缸在伸出的过程中具有两个不同的工作速度。液压缸返回运动时，速度一致。图1 液压回路图 其中件号0.10.3为压力表；件号1.1、1.2为两位四通方向阀；件号1.4为直通式溢流阀；件号1.3为二通流量控制阀，可调式；B1、B2为接近
43、开关。本实验的控制方式采用PLC控制，电路接线图如下图2所示。PLC与输入、输出接线盒通过数据线相连，三模块都需要通24V直流电。两个开关分别控制启动和复位，接近开关信号及开关信号是PLC的输入信号，而两位四通换向阀接PLC的输出信号。PLC工作流程如下：按下启动按钮SE2，Y1.a上电，液压缸活塞杆伸出；当活塞杆碰到接近开关B1，PLC接受到信号，让Y2.a上电，活塞杆继续伸出。当活塞杆碰到接近开关B2时，PLC接受到信号，让Y1.a、Y2.a掉电，活塞杆缩回。再按下复位开关SE1，之后再按下启动按钮SE2，重复以上动作。图2 实验电路图四、实验仪器及准备实验所用设备：博世力士乐DS4液压实
44、验台，设备具体结构如下图所示：该液压教学实验台包括液压部分和控制部分，液压部分包含常见的液压元件及连接管路，采用快换接头，方便液压回路拆装。控制部分采用传统的继电器和PLC控制两种方案。该实验台可进行常规液压技术、比例技术、行走机械液压技术的学习培训。每台液压实验台有两个工作面，两面可同时进行实验操作。液压元器件配备快换接头和挂件，方便操作。两个工作面都有急停开关，安全可靠。五、实验步骤及过程1、用液压软管将工作台P/T分流块上一P口与LS口相连。按照图1液压回路图，选择正确的液压元件，以清晰明了的方式悬挂好相关的液压部件，然后用液压软管接通液压回路。液压软管不得弯折，与压力表相连的接头要合适
45、、紧密，防止漏油。所有的压力控制阀都设为最低压力（弹簧卸载），所有节流阀口都处于打开状态。仔细检查回路，防止回路不通。2、结合实验电路图2，连接实验电路。自行编制PLC程序，在老师的指导下将程序导入PLC中。编程注意事项：输入端口%Ix0.0%Ix0.7，输出端口%Qx0.0%Qx0.7。程序要求控制液压缸活塞杆按上述动作运动。3、通知老师检查，在老师的指导下启动总电源，启动液压泵及电路开关。检查液压回路有无泄漏，任何一只压力表上的读数，都应当为零压力。4、调整溢流阀件号1.4，设定系统压力为20bar，将调速阀开口位置设置在1.0上，按下按钮SE2，液压缸伸出，记录并将液压缸快速运动和工进运
46、动的时间以及压力P（压力表M2和M3的值）填入到实验报告数据表中。5、液压缸返回，记录并将液压缸返回运动的时间以及压力P（压力表M2和M3的值）填入到数据表中。6、将调速阀开口位置设置在2.0上，按下复位按钮SE1，再按下启动按钮SE2，液压缸伸出，记录并将液压缸快速运动和工进运动的时间以及压力P（压力表M2和M3的值）填入到实验报告数据表中。7、液压缸返回，记录并将液压缸返回运动的时间以及压力P（压力表M2和M3的值）填入到数据表中。8、实验完成后，完全打开溢流阀，使系统压力最低。通知老师关闭系统，待系统无压力（压力为0）后，关闭油路总开关，拆卸液压元件和油管，将其挂回相应的位置。拆卸除控制电路电缆线