液压传动教学中的液压控制阀性能实验

　　液压传动是一种用液体压力能来传递动力的传动方式，它具有功率密度大，工作平稳、便于实现频繁换向，易于实现过载保护、自润滑、寿命长，易于实现无级调速，易于实现自动化和元件的标准化及系列化等优点。因此在机床、飞机、船舶、工程机械、军事装备和钢铁工业机械中有着广泛的应用。目前国内的很多工科院校都设有《液压传动》课，这是一门应用性很强的课程，因此实验课在这门课程的教学中起着非常重要的作用［1，2］。

　　在液压传动授课过程中，液压控制阀是重点内容。大多数学生在液压传动的课堂学习中对液压控制阀的性能有了初步的认识，他们知道液压控制阀是在液压传动系统中对液压油液实现控制调节的元件，它的性能直接影响到液压传动系统功能的实现。但是对于机械设计制造及其自动化专业的本科生来讲，仅仅知道这些是不够的，因此有必要加深学生对液压控制阀性能的理解，使学生掌握液压控制阀相关性能的测试方法，培养学生解决与液压控制阀相关的实际问题的能力。因此，哈尔滨工业大学在《液压传动》课程中开设了液压控制阀性能实验。从学生反馈的信息来看，此实验的开设达到了开设之初的目的［3，4］。

　　1 液压控制阀性能实验

　　1.1 实验名称及目的

　　本实验名称为液压控制阀性能实验。开设此实验的目的在于：（1）使学生了解液压阀在系统中的作用及其调整方法；（2）使学生掌握测定节流阀流量特性的方法；（3）使学生了解溢流阀、调速阀的特性；（4）使学生熟悉对液压阀进行实验的方法和过程，培养学生的动手能力。

　　1.2 实验内容、装置及原理

　　1.2.1 主要实验内容

　　测试被试节流阀某开口时的流量特性方程式；溢流阀的调整及特性观察；调速阀的流量特性观察；了解先导式溢流阀卸荷、远程调压和双级调压功能。

　　1.2.2 实验装置及原理

　　本实验采用的实验装置为液压泵/阀性能试验台，其液压系统原理图如图 1 所示。

　　（1）节流阀流量－压差特性实验

　　实验时按下试验台电控箱上的“节调”按钮，并关闭调速阀 Q，从而构成了节流阀流量－压差特性实验原理图，如图 2 所示。

　　节流阀阀前的压力由压力表 P2读出，节流阀阀后压力由压力表 P4读出，用溢流阀 Y1调节节流阀两端的压差 △pL。流经节流阀 L 的流量 q 由流量计 LC 测出，共测 5～7 点。

　　油液流经节流阀口时，其流量公式为 q=K·△pφL式中：K-与阀口过流断面面积、阀口形状和油液性质等有关的系数；φ-与阀口过流断面形状有关的指数。