實驗報告1：觀察并分析液壓傳動系統(tǒng)的組成
一、實驗描述
通過觀察一種驅(qū)動工作臺的液壓傳動系統(tǒng)，分析液壓傳動系統(tǒng)的組成，理解液壓系統(tǒng)的工作原理，增強對液壓元件的認(rèn)識。
二、實驗?zāi)繕?biāo)
（1）觀察驅(qū)動工作臺的液壓傳動系統(tǒng)的工作過程；
（2）分析液壓傳動系統(tǒng)的組成，指出各液壓元件的名稱；
（3）能夠說明動力元件、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件在機構(gòu)中的作用。
三、實驗分析
下圖為驅(qū)動工作臺的液壓傳動系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)換換向閥手柄，改變油路的方向，實現(xiàn)液壓缸活塞桿驅(qū)動的工作臺運動的方向。它由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、壓力計、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭組成。
圖 機床工作臺液壓系統(tǒng)圖
1—驅(qū)動工作臺的液壓缸 2—換向閥 3—壓力表 4—溢流閥 5—液壓泵 6—濾油器 7—油箱
四、實驗實施
建議你去“首頁”本章內(nèi)的“實驗實施”環(huán)節(jié)進(jìn)行如下圖所示的實驗練習(xí)。
注：此環(huán)節(jié)需使用電腦PC端完成。
五、實驗總結(jié)
從機床工作臺液壓系統(tǒng)的工作過程可以看出，一個完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)該由動力元件、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件四個主要部分來組成，此外還需要傳動介質(zhì)——液壓油。
實驗報告2：齒輪泵的拆裝實驗
一、實驗描述
通過齒輪泵結(jié)構(gòu)拆裝實驗，了解外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)，增強對液壓元件的感性認(rèn)識，并培養(yǎng)學(xué)生的計算機操作能力，建立空間的概念。
二、實驗?zāi)繕?biāo)
（1）正確選取拆裝工具；
（2）齒輪泵主要零件分析；
（3）掌握齒輪泵的拆卸步驟；
（4）掌握齒輪泵的組裝步驟。
三、實驗分析
掌握外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理，進(jìn)而正確地進(jìn)行實驗操作。
四、實驗實施
1.按次序選擇不同的元件，拆卸齒輪泵。
（1）切斷電動機電源，并在電氣控制箱上打好“設(shè)備檢修，嚴(yán)禁合閘”的警告牌。
（2）旋開排出口上的螺塞，將管系及泵內(nèi)的油液放出，然后拆下吸、排管路。
（3）用內(nèi)六角扳手將輸出軸側(cè)的端蓋螺絲擰松，并取出螺絲。
（4）沿端蓋與本體的結(jié)合面處將端蓋撬松，將端蓋板拆下。
（5）將主、從動齒輪取出。
2.按次序選擇不同的元件，組裝齒輪泵。
（1）將嚙合良好的主、從動齒輪兩軸裝入左側(cè)（非輸出軸側(cè)）端蓋的軸承中，切不可裝反。
（2）上右側(cè)端蓋，上緊螺絲，擰緊時應(yīng)邊擰邊轉(zhuǎn)動主動軸，并對稱擰緊,以保證端面間隙均勻一致。
（3）裝復(fù)聯(lián)軸節(jié),將電動機裝好,對好聯(lián)軸節(jié),調(diào)整同軸度,保證轉(zhuǎn)動靈活。
（4）泵與吸排管系接妥。
五、實驗總結(jié)
1.齒輪泵的拆裝注意事項：
（1）掌握齒輪泵的工作原理和結(jié)構(gòu)后再實施拆裝。拆裝時對應(yīng)圖紙拆卸。
（2）盡可能地將拆裝下來的零件按拆裝順序擺放，以防弄亂和丟失。
2.實驗室實驗中齒輪泵拆裝不同于虛擬實驗的地方如下：
（1）實際拆裝中要注意液壓元件的防止污染。液壓元件一旦被污染，將會帶來一系列故障隱患。零件污染后，應(yīng)用煤油清洗或綢子擦拭，切勿用棉紗擦拭。
（2）拆卸彈簧部件，注意防止彈簧部件的蹦丟；拆卸油封部件，注意使其不受損傷。
最后提醒同學(xué)們：學(xué)習(xí)完本次實驗，請下載實驗報告，并提交。（15分） （本次實驗報告是5個實驗報告中的第1個，你需要根據(jù)自身情況從5個實驗中完成4次報告才能獲得成績。）
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實驗報告3：活塞缸拆裝分析
一、實驗描述
通過拆裝活塞缸（以HSGL型單桿雙作用活塞缸為例），對活塞缸的工作原理和基本結(jié)構(gòu)有一定的認(rèn)知。建議也可結(jié)合工程實際或生活實際，對其他型號的活塞缸進(jìn)行認(rèn)知和分析，了解其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
二、實驗?zāi)繕?biāo)
（1）正確選取拆裝工具；
（2）活塞式液壓缸主要零件分析；
（3）掌握液壓缸的拆卸和裝配步驟；
（4）通過對活塞式液壓缸結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，進(jìn)一步理解其工作原理。
三、實驗分析
HSGL型單桿雙作用活塞缸是一種工程實踐中較為常見的雙作用活塞缸。圖1所示為HSGL型單桿雙作用活塞缸的三維裝配圖，結(jié)合圖1所示的HSGL型單桿雙作用活塞缸的裝配圖分析其結(jié)構(gòu)組成及工作原理。
圖1 HSGL型單桿雙作用活塞缸的三維裝配圖
四、實驗實施
1.工具準(zhǔn)備
活塞缸拆裝實驗的主要工具與器件如表1所示。
表1 HSGL型單桿雙作用活塞缸拆裝實驗的主要工具與器件
儀器名稱 數(shù)量 儀器名稱 數(shù)量
橡膠錘 一把 密封圈拆裝工具 一套
銅棒 一根 汽油 若干
固定扳手和活動扳手 各一把 液壓油 若干
2.實驗內(nèi)容
1—耳環(huán)；2、9—鎖緊螺母；3—缸蓋；4—導(dǎo)向套及密封圈；5—活塞桿；6—缸體； 7—活塞及密封圈；8—O型密封圈；10—缸底
（1）活塞缸的拆卸：
① 取下耳環(huán)1。
② 用活動扳手取下鎖緊螺母2。
③ 取下缸蓋3。
④ 用橡膠錘和銅棒使缸體6和缸底10與活塞桿5及其上附件分離。
⑤ 從活塞桿5上取下導(dǎo)向套4，并用密封圈拆裝工具從導(dǎo)向套上拆下密封圈。
⑥ 用活動扳手取下鎖緊螺母9。
⑦用橡膠錘和銅棒從活塞桿上輕輕敲出活塞7，取出活塞上密封圈等。
⑧用密封圈拆裝工具從活塞桿上拆下O型密封圈。
（2）活塞缸結(jié)構(gòu)特點的觀察：
① 注意觀察導(dǎo)向套、活塞、缸體的相互連接關(guān)系。
②注意觀察液壓缸的各密封部位，觀察不同類型的密封圈，了解其密封機理。
（3）活塞缸的組裝順序與拆卸順序相反，裝配時應(yīng)注意以下事項：
① 用汽油清洗各零部件。
② 裝配活塞和活塞桿時，注意各密封圈不得被損傷。
五、實驗總結(jié)
在實驗過程中，注意結(jié)合缸體組件（缸筒、端蓋等）、活塞組件（活塞、活塞桿等）、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置五部分的結(jié)構(gòu)來分析液壓缸的工作原理，并重點注意觀察緩沖裝置和排氣裝置的位置和原理。
在實驗報告中對以下問題進(jìn)行分析：
1．液壓缸的基本組成包括哪些組件？
2．緩沖裝置的作用是什么？
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實驗報告4：溢流閥的拆裝
一、實驗描述
了解液壓閥的基本組成部分：閥體、閥芯和驅(qū)動閥芯的裝置。進(jìn)一步掌握先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。
二、實驗?zāi)繕?biāo)
（1）正確選取拆裝工具；
（2）先導(dǎo)式溢流閥主要零件分析；
（3）掌握溢流閥的拆卸和裝配步驟；
（4）通過對先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，進(jìn)一步理解其工作原理。
三、實驗分析
（1）技術(shù)資料查閱。包括產(chǎn)品圖樣或溢流閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1 先導(dǎo)式溢流閥拆裝示意圖
1、4—閥蓋；2—主閥芯；3—主閥彈簧；5—閥座；6—先導(dǎo)閥芯；7—調(diào)壓彈簧；8—調(diào)壓桿；9—鎖緊螺母；10—調(diào)節(jié)螺母
（2）結(jié)構(gòu)和工藝分析。按圖樣將溢流閥分解成幾部分，分析各部分的具體結(jié)構(gòu)，找出哪些是可拆的連接，哪些是不可拆的連接。
（3）分析溢流閥中主要零件的精度及裝配精度的關(guān)系。
（4）密封。密封是液壓元件解決泄漏問題最主要的手段。密封不良將產(chǎn)生外泄漏，或者使內(nèi)泄漏超差，從而引起壓力降低，速度減小，容積效率低和場地污染等問題。密封過度雖然防止了泄漏，但會造成密封部分磨損加劇，壽命降低，功耗加大等不良效果。
四、實驗實施
1.溢流閥的拆裝步驟
（1）拆下調(diào)節(jié)螺母10。
（2）用扳手?jǐn)Q下4個內(nèi)六角螺釘,使閥體與閥座5分離，取出彈簧3和7。
（3）用工具將悶蓋1和4擰出，取出閥芯2和6。
（4）清洗。在裝配過程中，液壓元件零部件的清洗對保證裝配質(zhì)量和延長元件的使用壽命均有重要意義。密封件和精密件污染后裝配，會引起液壓元件的磨損加劇，甚至卡死造成重大事故。為了使元件、輔件發(fā)揮令人滿意的工作性能，達(dá)到預(yù)期的使用壽命，在裝配前必須進(jìn)行仔細(xì)的清洗。
（5）按拆卸的相反順序進(jìn)行裝配。
2.溢流閥裝配過程需注意的事項：
（1）拆下的零件應(yīng)按次序擺放，不應(yīng)落地、劃傷、銹蝕等。
（2）拆、裝螺栓組時應(yīng)對角依次擰松或擰緊。
（3）需頂出零件時，應(yīng)使用銅棒適度擊打，切忌用鋼鐵棒。
（4）裝配前必須將全部零件仔細(xì)清洗、涼干，切忌用棉紗擦拭。
（5）應(yīng)更換老化的密封。
（6）安裝時應(yīng)參照圖或拆裝記錄,注意定位零件。
（7）主閥芯在閥體內(nèi)應(yīng)移動靈活,不得有阻滯現(xiàn)象，配合間隙一般為0.015～0.025mm。
（8）主閥芯、先導(dǎo)閥芯與它們的閥座應(yīng)密封良好，不得有泄漏。
（9）安裝完畢應(yīng)推動應(yīng)急按鈕，檢查閥芯滑動是否順利。
（10）檢查現(xiàn)場有無漏裝零件。
（11）裝配后要做壓力調(diào)整實驗。
五、實驗總結(jié)
可拆連接的特點：拆卸相互連接的零件時不損壞任何零件，且拆卸后還能重新裝配在一起。常見的可拆連接有螺紋連接、銷釘連接和鍵連接等。液壓元件中螺紋連接應(yīng)用最為普遍。拆裝液壓元件時，應(yīng)合理地確定螺栓或緊固的順序，且要施力均勻，否則將會引起被連接件的變形，降低裝配精度，甚至造成元件不正常工作。
不可拆卸連接的特點：被連接的零件在使用過程中是不可拆卸的，如要拆卸，則會損壞某些零件。液壓元件中常見的不可拆卸連接有過盈連接和焊接等。
在實驗報告中對以下問題進(jìn)行分析：
1.溢流閥各主要零件的名稱。
2.說明溢流閥油口在液壓系統(tǒng)中與何種液壓元件連接。
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實驗報告5：節(jié)流調(diào)速回路的裝調(diào)
一、實驗描述
通過對三種節(jié)流調(diào)速回路的組裝和觀察，加深對節(jié)流調(diào)速回路工作原理的理解，能對三種不同節(jié)流調(diào)速回路——進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路、回油路節(jié)流調(diào)速回路、旁油路節(jié)流調(diào)速回路進(jìn)行性能比較與分析。
二、實驗?zāi)繕?biāo)
（1）正確選取液壓元件；
（2）準(zhǔn)確進(jìn)行元件的連接、回路的組建；
（3）掌握節(jié)流調(diào)速回路的工作原理；
（4）能夠?qū)θN節(jié)流調(diào)速回路的性能進(jìn)行比較和分析。
三、實驗分析
（1）進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱的油液進(jìn)入液壓缸，增大液壓缸泄漏。
圖1 進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路
（2）回油節(jié)流調(diào)速回路中，回油路有背壓力，活塞運動速度平穩(wěn)。經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱的油液排回油箱，對液壓缸的泄漏、效率無影響。
圖2 回油節(jié)流調(diào)速回路
（3）旁路節(jié)流調(diào)速回路中，承載能力隨節(jié)流口通流面積的增大而減小，低速時承載能力差，調(diào)速范圍小，速度穩(wěn)定性受液壓泵泄漏的影響，故速度穩(wěn)定性不如前兩種，回路只有節(jié)流功率損失，無溢流功率損失，回路效率高于前兩種。
圖3旁路節(jié)流調(diào)速回路
四、實驗實施
（1）組裝節(jié)流調(diào)速回路；
（2）全部打開溢流閥；
（3）旋緊節(jié)流閥；
（4）啟動液壓泵，調(diào)節(jié)溢流閥的手柄到一定位置，兩個電磁換向閥交替通斷電，觀察液壓缸的往返運動速度；
（4）節(jié)流閥調(diào)到一定位置（大、中、小），兩個電磁換向閥交替通電，觀察液壓缸的往返速度的變化。
五、實驗總結(jié)
液壓基本回路是為了實現(xiàn)特定的功能而把某些液壓元件和管道按一定的方式組合起來的油路結(jié)構(gòu)。在實驗報告中簡述液壓基本回路——節(jié)流調(diào)速回路安裝調(diào)試的步驟及注意事項。
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實驗報告6：兩缸起重設(shè)備液壓系統(tǒng)裝調(diào)
一、實驗描述
通過對典型液壓系統(tǒng)——兩缸起重設(shè)備液壓系統(tǒng)裝調(diào)分析實驗，學(xué)會根據(jù)控制要求進(jìn)行液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計，合理選擇液壓元器件并進(jìn)行組裝，對液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，并通過虛擬實驗培養(yǎng)學(xué)生的計算機操作能力。
二、實驗?zāi)繕?biāo)
（1）正確選取液壓元器件；
（2）準(zhǔn)確進(jìn)行元件的連接、回路的組建，組裝兩缸起重設(shè)備液壓系統(tǒng)；
（3）對兩缸起重設(shè)備液壓系統(tǒng)運行進(jìn)行分析。
三、實驗分析
在兩缸起重設(shè)備液壓系統(tǒng)中，在運動中兩個工作液壓缸必須保證嚴(yán)格相同的位移量，即組建一個同步回路?？梢岳靡粋€分流閥和兩個單向閥來設(shè)計液壓回路，如下圖所示：
圖1 兩缸起重設(shè)備液壓系統(tǒng)原理圖
1—液壓泵站 2—二位四通手動換向閥 3，5—單向閥 4—分流閥 6，7—液壓缸
分流閥4又稱同步閥，其作用是使液壓系統(tǒng)中由同一油源向兩個以上執(zhí)行元件供應(yīng)相同的流量（等量分流），或按一定比例向兩個以上執(zhí)行元件供應(yīng)相同的流量（比例分流），以實現(xiàn)兩個執(zhí)行元件的速度保持同步或定比關(guān)系。
? 當(dāng)二位四通手動換向閥2工作于左位時，壓力油從分流閥的P口進(jìn)入閥內(nèi)，由閥芯保證的分別從A口、B口流出的油液進(jìn)入液壓缸2的無桿腔(缸的底部)，由于流量相同、液壓缸結(jié)構(gòu)相同，從使兩個液壓缸的工作速度相同、位移量相同，直至液壓缸升到最上端；
? 當(dāng)二位四通手動換向閥2工作于右位時，壓力油直接進(jìn)入兩個液壓缸的有桿腔(缸的上部)，回油分別經(jīng)過兩個單向閥直接回到油箱。
四、實驗實施
實驗室操作演示
五、實驗總結(jié)
本次實驗的特點主要是利用分流閥保證兩個液壓缸的同步工作，仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)兩個液壓缸的上升速度是同步的，但下降速度及位移就不再是同步的。這主要是分流閥特性所保證的，若要求回程也必須同步，則應(yīng)該使用分流集流閥，希望大家可以自行查閱分流集流閥的相關(guān)資料，了解其結(jié)構(gòu)和工作原理。
實驗報告7：氣源裝置的安裝與調(diào)試
一、實驗描述
根據(jù)氣源裝置連接示意圖，安裝調(diào)試各部件。
二、實驗?zāi)繕?biāo)
通過組裝氣源裝置，熟悉其組成元件的結(jié)構(gòu)、功能及選用，會合理選擇和正確聯(lián)接空氣壓縮機、冷卻器、油水分離器、過濾器、干燥器、儲氣罐等，并能及時發(fā)現(xiàn)故障加以排除。
三、實驗分析
下圖為驅(qū)動工作臺的液壓傳動系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)換換向閥手柄，改變油路的方向，實現(xiàn)液壓缸活塞桿驅(qū)動的工作臺運動的方向。它由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、壓力計、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭組成。
圖 氣源裝置的連接示意圖
1—空氣壓縮機；2－冷卻器；3－油水分離器；4、7－儲氣罐；5－干燥器；6－過濾器
（1）空氣壓縮機簡稱空壓機，是將空氣壓縮成壓縮空氣，將電動機傳出的機械能轉(zhuǎn)化成壓縮空氣壓力能的裝置。
（2）后冷卻器的作用是將空氣壓縮機出口的溫度冷卻。
（3）油水分離器是將經(jīng)后冷卻器降溫凝結(jié)出的水滴和油滴等雜質(zhì)從壓縮空氣中分離出。
（4）儲氣罐儲存的壓縮空氣可以避免空氣壓縮機連續(xù)工作，也可在空氣壓縮機故障或停電時維持一定時間的供氣，以便保證設(shè)備的安全。
（5）干燥器可以進(jìn)一步去除壓縮空氣中的水、油和灰塵。
（6）空氣過濾器的作用是濾除壓縮空氣中的雜質(zhì)微粒，除去壓縮空氣中的油污、水和粉塵，使壓縮空氣進(jìn)一步凈化。
四、實驗實施
建議你去“首頁”本章內(nèi)的“實驗實施”環(huán)節(jié)進(jìn)行如下圖所示的實驗練習(xí)。
注：此環(huán)節(jié)需使用電腦PC端完成。
五、實驗總結(jié)
討論：氣源裝置中各組成元件所起的作用：
（1）空氣壓縮機在氣源裝置中的作用。
（2）冷卻器在氣源裝置中的作用。
（3）油水分離器在氣源裝置中的作用。
（4）儲氣罐在氣源裝置中的作用。
（5）干燥器在氣源裝置中的作用。
（6）過濾器在氣源裝置中的作用。
（7）輔助元件在氣源裝置中的作用。
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實驗報告8：機械手抓取機構(gòu)氣壓回路連接與操作實驗
一、實驗描述
圖所示為機械手抓取機構(gòu)示意圖，工作要求為：按下按鈕，活塞桿伸出，機械手將工件抓?。凰砷_按鈕，活塞桿收回，機械手將工件松開。試根據(jù)要求，設(shè)計機械手抓取機構(gòu)的氣壓控制回路。
二、實驗?zāi)繕?biāo)
通過對典型氣動系統(tǒng)——機械手抓取機構(gòu)氣壓回路連接與操作實驗，掌握氣壓元件在氣動控制回路中的應(yīng)用，了解連續(xù)往復(fù)動作回路的組成及性能。能利用現(xiàn)有氣壓元件擬訂其他方案，并進(jìn)行比較。
三、實驗分析
實驗包括兩部分，一是元件的選擇，二是回路的設(shè)計。
四、實驗實施
1.元件的選擇
（1）氣源裝置的選擇；（2）執(zhí)行元件的選擇；（3）控制元件的選擇。
2.回路設(shè)計
（1）省去不必要的元件，以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
（2）保證工作循環(huán)中的每個動作安全、可靠，無相互干擾。
（3）使系統(tǒng)經(jīng)濟、合理，便于維修與檢驗。
（4）采用標(biāo)準(zhǔn)元件，以減少自行設(shè)計的專用件。
3.夾具氣壓夾緊系統(tǒng)操作實驗
五、實驗總結(jié)
根據(jù)控制要求，合理選擇氣動元件。
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