快速连接液压泵和液压马达实验装置

　　液压传动是以油液为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式,它具有操作控制便捷、省力、易于自动化控制、过载保护好、性价比高,能形成标准化、系 列化、通用化和实现中远距离控制等独特的优点,成为机械自动化技术中飞速发展的技术之一。特别是近年来,随着机电一体化技术的发展,液压技术与微电子技术 的协同运作,在现代工业中得到越来越广泛应用[1],液压技术已深入到了各个科学领域。液压传动课程成为工科院校机械类专业学生必修的专业基础课。由于液 压传动元件结构复杂,系统的工作过程抽象,学生在学习、掌握这门课程时有一定难度,为此实验教学设备的创新至关重要[2]。一套好的实验设备,可以帮助学 生更直观、更清晰地掌握液压传动技术,从而为学生今后从事专业技术工作打下坚实的基础[3-4]。

　　我校液压基础实验中心自成立以来,不断开展实验教学设备的研制与开发。其中,快速插接任意组合式多功能液压综合教学实验平台(以下简称实验平台),先后通 过了吉林大学教改研究成果鉴定和国家“211工程”项目验收,曾获吉林大学和吉林省教学成果奖,受到专家和用户的一致好评。

　　本文所介绍的快速连接液压泵-液压马达实验装置(以下简称实验装置)是该设备中的重要组成部件,它能在本实验平台中使用,又可运用于其他教学设备中,具有广泛的通用性和实用性。图1为本文研制的实验平台图。图2为本文介绍的实验装置图。

　　1　快速连接液压泵-液压马达实验装置

　　1.1　实验装置组成

　　该实验装置结构示意图如图3所示。

　　1.2　马达平衡法测量扭矩原理及方法

　　绘制泵和马达性能实验曲线一般需要4个基本参数:压力p、流量q、扭矩M和转速n。扭矩的测量在传统的实验装置中通常采用电机平衡法测量。本文用马达代替 电机,采用马达平衡法测量扭矩,如图4所示。由测力传感器测得力G,再测得L,由M=G·L计算扭矩M。扭矩对泵来说为输入扭矩,对马达为输出扭矩。

　　2　液压系统工作原理

　　该装置可同时进行油泵和油马达的相关性能实验,液压系统工作原理图[6]如图5所示。其中:变量柱塞马达是限压式变量叶片泵的动力源;而限压式变量叶片泵是变量柱塞马达的加载泵。溢流阀为安全阀,节流阀为加载阀。

　　3　应用

　　按照图5所示液压系统原理图连接油路。旋松节流阀和溢流阀手柄,启动主设备电机(图5中省略了),调整压力和流量阀让变量柱塞马达进油压力为10MPa, 流量使其转速控制在1 450 r/min左右;调节溢流阀压力,然后再旋松节流阀手柄;调节平衡块,使测力杆处于平衡状态;按照一定压力间隔旋紧节流阀手柄分别对马达进行加载。注意每 调节一个压力值(人工目测压力表5的指针)的同时要用计算机记录相对应的压力p、流量q、扭矩M和转速n。有了多组相对应的4个基本参数,再按表1中的公 式计算。学生可手工绘制出相应的泵、马达曲线,也可利用事先编好程序直接由计算机绘出曲线。