实验三、 节流调速性能实验
一、实验目的：
节流调速回路是由定量泵、流量控制阀、溢流阀和执行元件等组成，它通过改变流量控制阀阀口的开度，即通流截面积来调节和控制流入或流出执行元件的流量，以调节其运动速度。节流调速回路按照其流量控制阀类型或安放位置的不同，有进口节流调速，出口节流调速和旁路节流调速三种。流量控制阀采用节流阀或调速阀时，其调速性能各有自己的特点，同时节流阀、调速回路不同，它们的调速性能也有差别。 通过本实验要达到以下目的：
1．分析、比较采用节流阀的进油节流调速回路中，节流阀具有不同通流面积时的速度负载特性；
2．分析、比较采用节流阀的进、回、旁三种调速回路的速度负载特性； 3．分析比较节流阀、调速阀的调速性能。 二、 实验内容：
1． 测试采用节流阀的进油路节流调速回路的速度负载特性； 2．测试采用节流阀的回油路节流调速回路的速度负载特性； 3．测试采用节流阀的旁油路节流调速回路的速度负载特性； 4．测试采用调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性； 三、实验方法：
图3－1为QCS003B型液压实验台节流调速回路性能实验的液压系统原理图。该液压系统由两个回路组成。图2－1的左半部是调速回路，右半部则是加载回路。
在加载回路中，当压力油进入加载液压缸18右腔时，由于加载液压缸活塞杆与调速回路液压缸17（以后简称工作液压缸）的活塞杆将处于同心位置直接对顶，而且它们的缸筒都固定在工作台上，因此工作液压缸的活塞杆受到一个向左的作用力（负载FL），调节溢流阀9可以改变FL的大小。
在调速回路中，工作液压缸17的活塞杆的工作速度V与节流阀的通流面积a、溢流阀调定压力P1（泵1的供油压力）及负载FL有关。而在一次工作过程中，a和P1都预先调定不再变化，此时活塞杆运动速度V只与负载FL有关。V与FL之间的关系，称为节流调速回路的速度负载特性。a和P1确定之后，改变负载FL的大小，同时测出相应的工作液压缸活塞杆速度V，就可测得一条速度负载特性曲线。
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图3-1 QCS003B 型液压实验台的液压系统原理图
四、实验步骤：
参照图3和图2－1进行实验。
1．采用节流阀的进油路节流调速回路的速度负载特性：
(1)测试前的调整:加载回路的调整－全部关闭节流阀10和全部打开溢流阀9，启动液压泵8，慢慢拧紧溢流阀9的旋钮（使回路中压力P6小于5kgf/cm2）。转换电磁阀12的控制按钮，使电磁阀12左、右切换，加载液压缸18的活塞往复动作两、三次，以排除回路中的空气。然后使活塞杆处于退回位置。 调速回路的调整－全部关闭节流阀5、7和调速阀4，并全部打开节流阀6和溢流阀2，启动液压泵1，慢慢扭紧溢流阀2，使回路中压力P1处于5kgf/cm2。将电磁阀3的控制按钮置于“左”位，使电磁阀3处于左位工作。再慢慢调节进油节流阀5的通流面积，使工作液压缸17的活塞运动速度适中（40～60mm/s）。左右转换电磁阀3的控制按钮，使活塞往复运动几次，检查回路工作是否正常，并排除空气。
(2)按拟定好的实验方案，调定液压泵1的供油压力P1和本回路流量控制阀（进油节流阀5）的通流面积a，使工作液压缸活塞退回，加载液压缸活塞杆向前伸出，两活塞杆对顶。
(3)逐次用溢流阀9调节加载液压缸的工作压力P7，分别测出工作液压缸的活塞运动速度V。负载应加到工作液压缸活塞不运动为止。
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(4)调节P1和a，重复(2)步骤。 (5)重复(3)步骤。
工作液压缸活塞运动速度v—用钢板尺测量行程L，用微动行程开关发讯，电秒表记时，或用秒表直接测量时间t。 v＝L/t (mm/s)。 负载
， 式中P7－负载液压缸18工作腔的压力；A1－负载液压缸无
杆腔的有效面积。
将上述所测数据记入实验报告。
2．采用节流阀的回油路节流调速回路的速度负载特性： (1) 测试前的调整
加载回路的调整－调节溢流阀9，使P6小于5kgf/cm2，通过电磁阀12的切换，使活塞处于退回位置。
调速回路的调整－将电磁阀3的控制旋钮置于“0”位，电磁阀3处于中位。全部打开节流阀5和关闭节流阀6。再使电磁阀3处于左位，慢慢调节回油节流阀6的通流面积a，使工作液压缸的活塞运动速度适中。 (2)、(3)步骤同1。
3．采用节流阀的旁油路节流调速回路的速度负载特性： (1) 测试前的调整
加载回路的调整－同2(1)中的相应部分。
调速回路的调整－使电磁换向阀3处于中位，全部打开节流阀6。然后使电磁阀3处于左位，慢慢调节旁路节流阀7的通流面积a，使工作液压缸的活塞运动速度适中。 (2)同1(2)步骤。 (3)同1(3)步骤。
4．采用调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性： (1)测试前的调整
加载回路的调整－同2(1)中的相应部分。
调速回路的调整－使电磁阀3处于中位，全部关闭节流阀5、7。再使电磁阀3处于左位，慢慢调节调速阀4的通流面积，使工作液压缸的活塞运动速度适中。 (2)同1(2)步骤。 (3)同1(3)步骤。
为便于对比上述四种调速回路的试验结果，在调节2、3、4项的各参数时，应与1中的中等通流面积时相应的参数一致。
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现列出一些参数的具体数值，供学生参考：液压缸1的供油压力P1可拟定在30～40 kgf/cm2之间；负载压力P7可拟定在5～35 kgf/cm2之间（P1要大于P7的最大值）；流量阀通流面积a的调节可参照工作液压缸活塞速度v的大小进行，（v可拟定在10～120mm/s之间），也可参照节流阀的刻度进行。
五、实验记录与要求：
1．填写数据表（见表3－1和表3－2）； 2．绘制节流调速回路的速度－负载特性曲线；
用坐标纸分别绘制四种节流调速回路的速度－负载特性曲线。 3．分析实验结果。 六、思考题：
1．采用节流阀的进油路节流调速回路，当节流阀的通流面积变化时，它的速度负载特性如何变化？
2．采用调速阀的进油路节流调速回路，为什么速度负载特性变硬（速度刚度变大）？而在最后，速度却下降得很快？
3．分析并观察各种节流调速回路液压泵出口压力的变化规律，指出哪种调速情况下功率较大？哪种经济？
4．各种节流调速回路中液压缸最大承载能力各决定于什么参数？ 七、实验报告：
实验名称 班级 实验日期 学号 成绩 学生姓名 指导教师 （一）实验数据记录（见表2－1、表2－2）： （二）绘制实验曲线：
（三）实验结果分析，回答思考题：
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采用节流阀的进油路节流调速回路的速度负载特性实验记录表格 （表3－1）
确定参数 测算内容 负载缸工工作缸 通次 泵1供负载时间作 流 P2 P4 P5 油 FL 活塞行 t 工作缸活塞数 压力P7 速度v 222面(kgf/cm) (kgf/cm) (kgf/cm) 压力 (kgf) 程(s) 积 2(kgf/cm) L(mm) 1 2 3 小 4 5 6 7 8 1 2 3 kgf 中 /cm 2
4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 大 5
采用节流阀的回、旁油路节流调速回路和采用调速阀的进油路节流调速回路实验记录表格（表3－1）
确定参数 测算内容 负载缸工工作缸 次 工作缸负载 作 项通流 P2 P4 P5 泵1供时间 活 FL 目 活塞行 数 压力P7 油压力 t(s) 塞速度222面积 (kgf/cm) (kgf/cm) (kgf/cm) (kgf) v 程L(mm) 2(kgf/cm) 节流阀回油路调速回路 1 2 3 4 中 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 中 5 6 7 8 节流阀旁油2kgf/cm 中 路调速回路 调速阀进油路调速回路
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