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一、實驗目的

（二） 液壓泵的容積效率η容

η容=額定排量（額定轉速下）/空載排量（額定轉速下）=額定流量×空載轉速/（空載流量×額定轉速），即

η容=Q額×n空/（Q空×n額）

若電動機的轉速在液壓泵處于額定工作壓力及空載（零壓）時基本上相等（n空≈n輾），則

η容=Q額/Q空

（三）液壓泵的總效率η總

η總=N出/N入或N出=N入.η總=N入.η機. η容

液壓泵的輸入功率N入為

N入=M×n/974（kw）

式中M——在額定壓力下泵的輸入扭矩（kgf·m）；

n——在額定壓力下，泵的流量（r／min）。

液壓泵的輸出功率N出為：

N出=p· Q/612 （kw）

式中 P——在額定壓力下，泵的輸出壓力（kgf/cm2）；

Q一在額定壓力下，泵的流量（l/min）。

液壓泵的輸入功率可以①扭矩儀、②平衡電機裝置、⑧電功率表等方法得出。①和②是測出電動機輸入給液壓泵軸的M和n，再用公式計算出N入，而③是將電功率表（三相功率表）接入電網與電動機定子線圈之間，功率表指示的數值N表為電動機的輸入功率。再根據該電動機的效率曲線，查出功率為N表時的電動機效率η電，則液壓泵的輸入功率

 

N入=N表· η電

液壓泵的總效率可用下式表示：

η總=N出/N入 =1.59·p·Q /（M×n）

或

η總=N出/N入 = p·Q /（612N表·η電）

三、實驗裝置的液壓系統原理圖

本項實驗是在秦川機床廠生產的QCS003液壓教學實驗臺上進行，其液壓系統原理圖如圖3—1所示。

四、實驗步驟 啟動液壓泵18（8），使電磁閥17（12）處于中位，電磁閥13（11）處于常態，關閉節流閥10，將溢流閥11（9）的壓力調至高于泵（YB---6型）的額定壓力一安全閥壓力70kgf／m2。 然后調節節流閥10的開度，作為泵的不同負載，對應測出壓力9、流量Q、扭矩M和轉速n或電動機的輸入功率N。注意，節流閥每次調節后，需運轉1—2分鐘再測有關數據。 壓力P：觀測壓力表P12-1（P 6）。 流量Q：記錄橢圓齒輪流量計每分鐘流量累積數之差ΔV，也可采用量油箱記每分鐘油液容積的變化量ΔV： Q=ΔV/t×60 （l/min） 式中 t一一對應容積變化量ΔV（l）所需的時間（s）； 扭矩M：采用電動機平衡法測量扭矩，如圖3—2所示M=G·L（kgf·m）； 轉速n：用機械式轉速表測量; 電動機的輸入功率N表：觀測功率表。（電動機效率曲線由實驗室給出。） 上述各項參數測試數據，均重復兩次，分別填在表3—2中的a和b欄內。 五、實驗報告 _______________________________________ *前者（括號中的編號） 指QCS 003教學實驗臺的元件編號，后者（括號中的編號）指QCS003B教學實驗臺元件的編號 根據Q=f1（p）、η容=φ1（P）、η機=φ2（P）和η總=φ（P），用直角坐標紙繪制特性曲線，并分析被試泵的性能。 六、思考題 1、實驗油路中溢流閥起什么作用？ 2、實驗系統中節流閥為什么能夠對被試泵進行加載？（可用流量計算公式Q=CA·AT·ΔPφ進行分析。） 3、從液壓泵的效率曲線中可得到什么啟發?（如合理選擇泵的功率，泵的合理使用區間等方面。）   實驗三的實驗記錄表格（參考） 實驗內容：液壓泵性能測定 實驗條件：溫度：______°C；杠桿臂：_______m 數據 號序 測試內容 1 2 3 4 a b a b a b a b 1 被試泵的壓力P（kgf/cm2）                 2 泵輸出油液容積變化量ΔV（l）                 對應ΔV所需時間t（s）                 3 泵的流量Q=ΔV/l×60（l/min）                 4 泵輸出功率N出（kw）                 5 砝碼重量G（kgf）                 泵的輸入扭轉M（kgf.m）                 泵的轉速n（r/min）                 5` 電動機的輸入功率N表（kw）                 對應于N表電動機效率η（%）                 6 泵的輸入功率N入（kw）                 7 泵的總效率η總（%）                 8 泵的容積效率η容（%）                 9 泵的機械效率η機（5）                 說明：1、被試泵的壓力P，可在0-70kgf/cm2范圍內間隔10 kgf/cm2取一點。建議每點逐項內容測兩次，分a、b記入本表內。 2、根椐具體的實驗條件，將有關數據記入本表5或5`。   表3—2 數據 測試內容 5 6 7 8 備注 a b a b a b a b   1 被試泵的壓力P（kgf/cm2）                   2 泵輸出油液容積變化量ΔV（l）                   對應ΔV所需時間t（s）                   3 泵的流量Q=ΔV/l×60（l/min）                   4 泵輸出功率N出（kw）                   5 砝碼重量G（kgf）                   泵的輸入扭轉M（kgf.m）                   泵的轉速n（r/min）                   5` 電動機的輸入功率N表（kw）                   對應于N表電動機效率η（%）                   6 泵的輸入功率N入（kw）                   7 泵的總效率η總（%）                   8 泵的容積效率η容（%）                   9 泵的機械效率η機（5）

四、實驗步驟 啟動液壓泵18（8），使電磁閥17（12）處于中位，電磁閥13（11）處于常態，關閉節流閥10，將溢流閥11（9）的壓力調至高于泵（YB---6型）的額定壓力一安全閥壓力70kgf／m2。 然后調節節流閥10的開度，作為泵的不同負載，對應測出壓力9、流量Q、扭矩M和轉速n或電動機的輸入功率N。注意，節流閥每次調節后，需運轉1—2分鐘再測有關數據。 壓力P：觀測壓力表P12-1（P 6）。 流量Q：記錄橢圓齒輪流量計每分鐘流量累積數之差ΔV，也可采用量油箱記每分鐘油液容積的變化量ΔV： Q=ΔV/t×60 （l/min） 式中 t一一對應容積變化量ΔV（l）所需的時間（s）； 扭矩M：采用電動機平衡法測量扭矩，如圖3—2所示M=G·L（kgf·m）； 轉速n：用機械式轉速表測量; 電動機的輸入功率N表：觀測功率表。（電動機效率曲線由實驗室給出。） 上述各項參數測試數據，均重復兩次，分別填在表3—2中的a和b欄內。 五、實驗報告 _______________________________________ *前者（括號中的編號） 指QCS 003教學實驗臺的元件編號，后者（括號中的編號）指QCS003B教學實驗臺元件的編號 根據Q=f1（p）、η容=φ1（P）、η機=φ2（P）和η總=φ（P），用直角坐標紙繪制特性曲線，并分析被試泵的性能。 六、思考題 1、實驗油路中溢流閥起什么作用？ 2、實驗系統中節流閥為什么能夠對被試泵進行加載？（可用流量計算公式Q=CA·AT·ΔPφ進行分析。） 3、從液壓泵的效率曲線中可得到什么啟發?（如合理選擇泵的功率，泵的合理使用區間等方面。）   實驗三的實驗記錄表格（參考） 實驗內容：液壓泵性能測定 實驗條件：溫度：______°C；杠桿臂：_______m 數據 號序 測試內容 1 2 3 4 a b a b a b a b 1 被試泵的壓力P（kgf/cm2）                 2 泵輸出油液容積變化量ΔV（l）                 對應ΔV所需時間t（s）                 3 泵的流量Q=ΔV/l×60（l/min）                 4 泵輸出功率N出（kw）                 5 砝碼重量G（kgf）                 泵的輸入扭轉M（kgf.m）                 泵的轉速n（r/min）                 5` 電動機的輸入功率N表（kw）                 對應于N表電動機效率η（%）                 6 泵的輸入功率N入（kw）                 7 泵的總效率η總（%）                 8 泵的容積效率η容（%）                 9 泵的機械效率η機（5）                 說明：1、被試泵的壓力P，可在0-70kgf/cm2范圍內間隔10 kgf/cm2取一點。建議每點逐項內容測兩次，分a、b記入本表內。 2、根椐具體的實驗條件，將有關數據記入本表5或5`。   表3—2 數據 測試內容 5 6 7 8 備注 a b a b a b a b   1 被試泵的壓力P（kgf/cm2）                   2 泵輸出油液容積變化量ΔV（l）                   對應ΔV所需時間t（s）                   3 泵的流量Q=ΔV/l×60（l/min）                   4 泵輸出功率N出（kw）                   5 砝碼重量G（kgf）                   泵的輸入扭轉M（kgf.m）                   泵的轉速n（r/min）                   5` 電動機的輸入功率N表（kw）                   對應于N表電動機效率η（%）                   6 泵的輸入功率N入（kw）                   7 泵的總效率η總（%）                   8 泵的容積效率η容（%）                   9 泵的機械效率η機（5）

Parker派克PVM系列軸向柱塞泵 Parker派克PVM系列軸向柱塞泵有帶標準壓力調節器和帶遙控壓力調節器兩種選擇。zui大排量從16至92ml/rev，額定工作壓力為250bar，zui低轉速為每分鐘300轉，泄油口朝上。型號有：PVM016, PVM020, PVM023, PVM028, PVM032, PVM040, PVM046, PVM063, PVM080, PVM092等。  Parker派克PVP系列軸向柱塞泵 Parker派克PVP系列軸向柱塞泵zui大排量從16至140ml/rev，額定工作壓力為250bar，zui低轉速為每分鐘500轉。型號有：PVP016, PVP023, PVP033, PVP041, PVP048, PVP060, PVP076, PVP100, PVP140等。  Parker派克PVS系列變量葉片泵 Parker派克PVS系列變量葉片泵為斜盤式結構，其優點有調節時間短，調節范圍寬，噪音低，效率高。排量為8-50 ml/rev，出油口額定壓力為140bar，轉速范圍從1000-1800rpm，適應油液溫度為-10至+70攝氏度。粘度范圍為22-100mm2/s。型號有：PVS08, PVS12,PVS16, PVS25, PVS32, PVS40, PVS50等。根據調節器功能不同，此系列變量葉片泵有PVS, PVY, PVD, PVH, PVM, PVK, PVL等。 Parker派克P5X系列齒輪泵 Parker派克PX系列齒輪泵是一種性能*、采用流行“襯套單元”式樣的齒輪泵。PX系列齒輪泵性能優良、效率高、高壓下工作噪聲低。該系列產品有4種規格P3X, P5X, P11X, P17X, 排量范圍從0.8-52ml/rev。提供各種標準選項，來滿足范圍內的應用要求。其優點有：1、高達4000psi/276bar連續工作：材料強度高、軸頸直徑大、軸承負載小、用于高壓下工作。2、噪聲低：13齒齒輪輪廓，優化了的流量計量，減小壓力脈動，運行平穩安靜。3、效率高：壓力平衡軸承單元確保在所有工況條件下達到zui率4、應用靈活：認可的安裝和連接形式、能夠安裝集成閥、公用進油口的多聯泵配置，提供*的應用多功能性。 Parker派克GP和GP*AN系列齒輪泵 Parker派克GP和GP*AN系列齒輪泵是用于開式回路的齒輪泵，壓鑄鋁殼體，流體靜壓間隙補償，滑動軸承，單泵或多聯泵。此系列齒輪泵的特點有：高精加工的齒輪副。特殊的生產技術使彼此間的密封間隙zui小。用于靜壓間隙補償的端面壓力區域帶有密封件。通過選擇zui佳的齒數使得泵的流量脈動小并且噪音低。高壓采用用于高載荷的滑動軸承采用壓鑄鋁的泵體使得泵的重量輕。排量為1.6-87.6ml/rev，額定壓力至230bar，zui高壓力可達270bar。 Parker派克GP*/GP*系列雙聯齒輪泵 Parker派克GP*/GP*系列雙聯齒輪泵是由兩臺GP*系列齒輪泵組合而成的雙聯泵。由于GP*系列齒輪泵擁有多種型號可供選擇，所以由它組成的雙聯泵具有極其豐富的選擇，可以滿足各種不同需要。為了安全起見，所有多聯泵必須進行許用總載荷的校核以避免傳動軸過載。 Parker派克SD500系列增壓器 Parker派克SD500系列增壓器。當在液壓系統中某一部分的管路需要較高的壓力時，如果允許使用初級壓力的話，那么會經常使用增壓器。對于初級壓力至125bar的液壓夾緊系統來講，使用轉換比為1:4或1:2的增壓器是一個經濟的解決方案。為了使高壓端快速的充液和迅速的減壓，可在增壓器的下面法蘭式地安裝一個液控單向閥。Parker派克SD500系列增壓器結構：增壓器的重要的功能元件是增壓活塞，擺動機構，帶定位機構的滑閥，四個將高壓端與低壓回路隔開的單向閥。
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了解液壓泵的主要性能，并學會小功率液壓泵的測試方法。

二、實驗內容及方案

液壓泵的主要性能包括：能否達到額定壓力、額定壓力下的流量（穩定流量），容積效率，總效率，壓力脈動（振擺）值，噪聲，壽命，溫升，振動等項。前三項是重要的性能，泵的測試主要是檢查這幾項。

關于單級定量葉片液壓泵各項技術指標（摘自JB2146—77），見表3—1。 表3－1

 

液壓泵由原動機輸入機械能（M，n）而將液壓能（P，Q）輸出，送給液壓系統的執行機構。由于泵內有摩擦損失（其值用機械效率η機表示），容積損失（泄漏）（其值用容積η容柞表示）和液壓損失（其值用液壓效率η液表示，該損失較小，通常忽略）。所以泵的輸出功率必定小于輸入功率，總效率為：

η總=N出/N入=η機. η容. η液=η機. η容

直接測定η機比較困難，一般是測出η容和η總，然后算山η機。

（一）液壓泵的流量一壓力特性

測定液壓泵在不同工作壓力下的實際流量，得出流量一壓力特性曲線Q=f1（P）。液壓泵因內泄漏將造成流量的損失。油液粘度愈低，壓力愈高，其漏損就愈大。本實驗中，壓力由壓力表讀出，流量由橢圓齒輪流量計和秒表（或采用量油箱和秒表）確定。

1、空載（零壓）流量：在實際生產中，泵的理論流量Q理并不是按液壓泵設計時的幾何參數和運動參數計算，通常在額定轉速下以空載時的流量Q空代替Q理。本實驗中應在節流閥10的通流截面積為zui大的情況下測出泵的空載流量Q空（見圖3—1）。

2、額定流量：指泵在額定壓力和額定轉速的工作情況下，測出的流量Q。本裝置中由節流閥10進行加載。

3、不同工作壓力下的實際流量Q：不同的工作壓力由節流閥10確定，讀出相應壓力下的流量Q。