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1、工程流体力学实验指导书梁成志广东工业大学机电工程学院流体力学实验指导书一、 电液比例综合测试实验台简介该实验台是根据液压气动传动通用教材设计而成，集可编程控制器和数据转换卡、液压元件模块为一体，除可进行常规的液压基本控制回路实验外，还可进行液压，组合应用实验及液压技术课程设计，元件的性能测试。实验台配置了完备的各种类型传感器，包括压力传感器、流量传感器、转速传感器、功率传感器、位移传感器等，以满足各项实验参数测试的需要。实验台是采用快速拼装结构，实验人员可根据实验项目原理图，选用相应的液压元件快速组成液压实验回路，通过电磁换向阀动作的控制和相关液压阀的调节进行实验。实验台计算机测试控制系统实现
2、实验参数（压力、流量、转速、功率、位移等）的自动数据检测、自动处理计算和存储等，还能实现回路电磁阀的自动控制，提高了实验台操作的自动化和智能化水平。实验台可以同时进行16路实验数据的采集和8个二位电磁阀的控制。1、性能与特点1、实验台采用台式结构，便利于多名学生的安装、测试。 2、操作平台面积大，可集成多个子系统。3、阀体固定安装在操作平台上，管路连接采用快速接头，在背面连接，保证正面整洁。4、实验用管件采用金属线，耐压胶管，压力可达到31.5Mpa。5、测试方法实用、可靠。2、实验装置组成实验装置由实验台架、液压泵站、电气测控单元等几部分组成。 3、液压站原理4、控制面板的组成 操作面板分布
3、图A1.仪表数显区， A2.比例放大器与检测区，A3.PLC控制区， A4.传感器接口与手动控制区，A5.基础实验行程控制区， A6.液压站控制区。5、数显区： 功率表-定量叶片泵的实时功率。转速表-定量叶片泵的实时转速。流量表-流过流量传感器的实时流量。 图A1 数显区分布图1、功率数显表； 2、转速数显表； 3、流量数显表； 6.液压站控制区主系统控制区定、变量泵的启动与停止，液压系统的供压与卸荷，冷却与加热以及总停的控制。实验时先确定总停按钮为开启状态，即顺时钟旋转一定角度，自动升起为开。根据实验要求启动定量泵或变量泵，按钮为自锁按钮，按下为开，弹起为关。转速转换开关，可以切换电机和泵的
4、转速。定量泵供压按钮按下为供压，弹起为卸荷。图A6 液压站控制区分布图 25、定量泵启停按钮； 26、变量泵启停按钮； 27、定量泵液压系统供压按钮； 28、堵塞报警器； 29、转速控制转换开关； 30、PLC控制与计算机控制转换开关； 31、实验台总停开关。实验一 薄壁小孔液阻特性实验1.1 实验目的：一 了解薄壁小孔液阻特性和测试装置；二 掌握薄壁小孔流量特性测试原理和测试方法；三 比较和分析实际流量特性和理论流量特性的差别1.2 测试装置及实验原理1.2.1测试装置液压原理图1.2.2实验原理 测试薄壁小孔压差流量特性时，将薄壁小孔试件置于实验油路中，通过节流阀Jc的调整,由小至大地逐点
5、改变通过试件的流量，测量记录薄壁小孔入口压力p1(MPa)、出口压力p2(MPa)、流量q(L/min)，将测试数据绘制特性曲线。理论上，薄壁小孔前后压差与通过薄壁小孔流量之间的关系可由下式计算：式中， ：薄壁小孔流量系数 ：薄壁小孔几何面积 ： 液体密度1.3 实验软件操作功能软件的操作功能：显示液压原理图、测试数据、实验结果表显示、实验曲线显示、输出实验报告（HTML格式）、删除实验记录、实验结果查询等。实验软件界面如下图所示1.4 实验步骤(实验时，截止阀01、07始终处于开启状态, 截止阀02、03、04、05始终处于关闭状态)1.4.1.首先接通电源，打开电脑，检查液压站的溢流阀YI
6、I的手柄是否放松，然后启动定量泵电机，调节溢流阀YII至系统实验工作压力5 MPa ；1.4.2.用鼠标打开显示器上的图标（YCS型智能液压综合实验台）；1.4.3. 点动3YA两位三通电磁换阀的开关按钮，由小到大调节节流阀Jc的开口面积，同时注意观察显示区流量(L/min)的测试范围值，根据测试流量范围值，由小到大设置流量测量点；1.4.4.在输入实验参数栏内的编辑框内填写相应的数据；1.4.5在测试数据操作栏内的编辑框内，填写测试次数和测试数据文件名；在实验报告输出栏内的编辑框内，分别填写实验报告文件名、实验报告编号、指导老师姓名、实验人员姓名、油液温度等；1.4.6. 在实验项目选择栏内
7、选择测试数据，按项目运行键；1.4.7. .按数据记录键，测试数据记录在实验数据表中；1.4.8调节节流阀Jc，同时观察显示区流量(L/min)值，使其在下一个流量测量点附近，重复操作1.4.7,直至测试完成；1.4.9. 在实验项目选择栏内分别选择实验结果表显示、实验曲线显示、输出实验报告，按项目运行键；1.4.10. 把实验结果先给老师检查过后，然后用手机拍照荧屏上的实验结果表，再对液压系统进行卸载，首先完全放松溢流阀YII，然后分别关闭电机、电脑、电源，整理好液压实验台仪器设备。实验二 细长小孔液阻特性实验2.1 实验目的一 了解细长孔液阻特性和测试装置；二 掌握细长孔流量特性测试原理和
8、测试方法三 比较和分析实际流量特性和理论流量特性的差别2.2 测试装置及实验原理3.2.1测试装置液压原理图2.2.2实验原理测试细长孔压差流量特性时，将细长孔试件置于实验油路中，通过节流阀Jc的调整，由小至大地逐点改变通过试件的流量，测量记录细长孔入口压力p1(MPa)、出口压力p2(MPa)、流量q(L/min)，将测试数据绘制特性曲线。理论上，细长孔前后压差与通过细长孔流量之间的关系可由下式计算：式中， ：液体动力粘度；d：细长孔直径 ；L：细长孔长度2.3 实验软件功能软件的操作功能：显示液压原理图、测试数据、实验结果表显示、实验曲线显示、输出实验报告（HTML格式）、删除实验记录、实
9、验结果查实验软件界面如下图所示。2.4 实验操作步骤(实验时，截止阀01、07始终处于开启状态, 截止阀02、03、04、05始终处于关闭状态)2.4.1.首先接通电源，打开电脑，检查液压站的溢流阀YII的手柄是否放松，然后启动定量泵电机，调节溢流阀YII至系统实验工作压力5 MPa ；2.4.2.用鼠标打开显示器上的图标（YCS型智能液压综合实验台）；2.4.3.点动3YA两位三通电磁换阀的开关按钮，由小到大调节节流阀Jc的开口面积，同时注意观察显示区流量(L/min)的测试范围值，根据测试流量范围值，由小到大设置流量测量点；2.4.4.在输入实验参数栏内的编辑框内填写相应的数据；2.4.5
10、在测试数据操作栏内的编辑框内，填写测试次数和测试数据文件名；在实验报告输出栏内的编辑框内，分别填写实验报告文件名、实验报告编号、指导老师姓名、实验人员姓名、油液温度等；2.4.6. 在实验项目选择栏内选择测试数据，按项目运行键；2.4.7. .按数据记录键，测试数据记录在实验数据表中；2.4.8调节节流阀Jc，同时观察显示区流量(L/min)值，使其在下一个流量测量点附近，重复操作2.4.7,直至测试完成；2.4.9. 在实验项目选择栏内分别选择实验结果表显示、实验曲线显示、输出实验报告，按项目运行键；2.4.10. 把实验结果先给老师检查过后，然后用手机拍照荧屏上的实验结果表，再对液压系统进
11、行卸载，首先完全放松溢流阀YII，然后分别关闭电机、电脑、电源，整理好液压实验台仪器设备。实验三 环形缝隙液阻特性实验3.1 实验目的一 了解环形缝隙液阻特性和测试装置；二 掌握环形缝隙流量特性测试原理和测试方法三 比较和分析实际流量特性和理论流量特性的差别3.2 测试装置及实验原理4.2.1测试装置液压原理图3.2.2实验原理测试环形缝隙压差流量特性时，将环形缝隙试件置于实验油路中，通过节流阀Jc的调整，由小至大地逐点改变通过试件的流量，测量记录环形缝隙入口压力p1(MPa)、出口压力p2(MPa)、流量q(L/min)，将测试数据绘制特性曲线。理论上，同心环形缝隙前后压差与通过环形缝隙流量
12、之间的关系可由下式计算：；式中， ：液体动力粘度 d：柱塞直径 b： 缝隙宽度 L： 缝隙长度 h： 缝隙高度 D：套筒直径 3.3 实验软件功能软件的操作功能：显示液压原理图、测试数据、实验结果表显示、实验曲线显示、输出实验报告（HTML格式）、删除实验记录、实验结果查询等。实验软件界面如下图所示。3.4 实验操作步骤(实验时，截止阀01、07始终处于开启状态, 截止阀02、03、04、05始终处于关闭状态)3.4.1.首先接通电源，打开电脑，检查液压站的溢流阀YII的手柄是否放松，然后启动定量泵电机，调节溢流阀YII至系统实验工作压力5 MPa ；3.4.2.用鼠标打开显示器上的图标（YC
13、S型智能液压综合实验台）；3.4.3.点动3YA两位三通电磁换阀的开关按钮，由小到大调节节流阀Jc的开口面积，同时注意观察显示区流量(L/min)的测试范围值；根据测试流量范围值，由小到大设置流量测量点；3.4.4.在输入实验参数栏内的编辑框内填写相应的数据；3.4.5在测试数据操作栏内的编辑框内，填写测试次数和测试数据文件名；在实验报告输出栏内的编辑框内，分别填写实验报告文件名、实验报告编号、指导老师姓名、实验人员姓名、油液温度等；3.4.6. 在实验项目选择栏内选择测试数据，按项目运行键；3.4.7. .按数据记录键，测试数据记录在实验数据表中；3.4.8调节节流阀Jc，同时观察显示区流量(L/min)值，使其在下一个流量测量点附近，重复操作3.4.7,直至测试完成；3.4.9. 在实验项目选择栏内分别选择实验结果表显示、实验曲线显示、输出实验报告，按项目运行键；3.4.10. 把实验结果先给老师检查过后，然后用手机拍照荧屏上的实验结果表，再对液压系统进行卸载，首先完全放松溢流阀YII，然后
