木材加工裝備學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
課 程 名 稱木材加工裝備學(xué) 專 業(yè) 年 級(jí) 2011級(jí) 木材科學(xué)與工程
姓 名 學(xué) 號(hào) 教 師 成 績(jī) 日 期 2014 年 5 月 10日
實(shí)驗(yàn)典型液壓回路系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)
時(shí)間：地點(diǎn)： 學(xué)時(shí)數(shù)：
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊饬x
通過(guò)拆卸，拆卸、組裝若干液壓閥，觀察認(rèn)識(shí)液壓與氣壓元件中液壓泵和控制閥的結(jié)構(gòu)；并通過(guò)人造板熱壓機(jī)（或冷壓機(jī)）現(xiàn)場(chǎng)操作、觀察，加深了解熱壓機(jī)（或冷壓機(jī)）結(jié)構(gòu)原理、液壓系統(tǒng)，掌握實(shí)際操作能力；請(qǐng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)壓回路或調(diào)速回路并分析其工作原理，加深對(duì)典型液壓回路的認(rèn)識(shí)和動(dòng)手設(shè)計(jì)能力；并依據(jù)某一人造板產(chǎn)品擬定工藝要求、調(diào)整確定操作控制程序，以鍛煉綜合應(yīng)用能力。
二、實(shí)驗(yàn)方法（工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算）
1）現(xiàn)場(chǎng)操作并觀察熱壓機(jī)（或冷壓機(jī)），分析其傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓與電器控制方法與構(gòu)件，熟練其工作原理。做好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓與電器控制系統(tǒng)的記錄（手工畫草圖）。
2）設(shè)計(jì)一個(gè)典型液壓調(diào)壓回路或調(diào)速回路，并說(shuō)明其結(jié)構(gòu)，分析其工作原理；
3）依據(jù)某一人造板制品擬定工藝要求、調(diào)整確定操作控制程序。
三、實(shí)驗(yàn)主要儀器與試劑
游標(biāo)卡尺、活動(dòng)扳手等工具、液壓基本回路（應(yīng)具有定量泵、油缸、管路，并備有溢流閥、節(jié)流閥、換向閥，可供選用）、液壓控制元件、實(shí)驗(yàn)壓機(jī)或生產(chǎn)壓機(jī)。
四、實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程（操作與要求）
利用齒輪泵、葉片泵、柱塞泵與液壓控制閥實(shí)物進(jìn)行拆卸→組裝；
按每組每人拆卸齒輪泵、葉片泵（或柱塞泵）各一個(gè)，要求：
（1）拆卸過(guò)程采用邊拆邊記，分元件寫出拆卸零部件，過(guò)程圖并手工畫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，量好主要尺寸；組裝按先拆后裝的順序進(jìn)行。如齒輪泵拆卸， 零部件依先后排序?yàn)椋憾松w、密封件、一對(duì)齒輪、泵體，思考其如何工作，如何產(chǎn)生泄漏三途徑和困油現(xiàn)象？
（2）分別整理寫出齒輪泵、葉片泵的工作原理，并畫出齒輪泵、葉片泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（要求標(biāo)注實(shí)際主要尺寸）。
（3）寫出其它元件的拆卸觀察結(jié)果。
五、實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果計(jì)算
齒輪泵中,齒數(shù)Z=9,兩齒輪軸距離d=40mm,端蓋螺栓孔直徑d1=6mm,
齒輪分度圓直徑da=49mm,齒輪軸直徑d2=14mm,模數(shù)m=5。
葉片泵中葉片數(shù)=9，葉片尺寸長(zhǎng)=15mm，寬=10mm，厚=1mm
六、實(shí)驗(yàn)的分析與討論
齒輪泵的工作原理：齒輪泵的殼體內(nèi)裝有一對(duì)外嚙合的齒輪，齒輪兩側(cè)靠端蓋封閉。殼體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多密封的`工作腔。當(dāng)齒輪按某個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右槽吸油腔由于嚙合著的輪齒逐漸脫開，密封工作腔容積逐漸增大，形成部分真空，郵箱中的油液被吸進(jìn)來(lái)，并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)油液到達(dá)左側(cè)壓油腔時(shí)，由于輪齒在這里逐漸進(jìn)入嚙合，密封工作腔容積不斷減小，油液便被擠壓出去，吸油區(qū)和壓油區(qū)是由互相嚙合的輪齒、端蓋以及泵體分隔開。
齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)：外嚙合齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，質(zhì)量輕，制造方便，價(jià)格低廉，工作可靠，自吸能力強(qiáng)，對(duì)油液污染不敏感，維護(hù)容易。缺點(diǎn)是一些機(jī)件要承受不平衡徑向力，磨損嚴(yán)重，泄漏大，工作壓力的提高受到限制，且它的流量脈動(dòng)大，因而壓力脈動(dòng)和噪音都較大。
齒輪泵工作時(shí)有三個(gè)主要泄漏途徑：齒輪兩側(cè)面與端蓋間的軸向間隙；泵體孔和齒輪外圓間的徑向間隙；兩個(gè)齒輪的齒面嚙合間隙。其中對(duì)泄漏量影響最大的是軸向間隙，因?yàn)檫@里泄漏面積大，泄漏途徑短，其泄漏量可占總泄漏量的75%---80%。軸向間隙越大，泄漏量越大，會(huì)使容積效率過(guò)低；間隙過(guò)小，齒輪端面與泵的端蓋間的機(jī)械摩擦損失增大，會(huì)使泵的機(jī)械效率降低。泄漏是影響齒輪泵高壓化的主要障礙。解決泄漏問(wèn)題的對(duì)策是選用適當(dāng)?shù)拈g隙進(jìn)行控制：通常軸向間隙控制在0.03mm--0.04mm;徑向間隙控制在0.13mm--0.16mm。高壓齒輪泵往往通過(guò)在泵的前、后端蓋間增設(shè)浮動(dòng)軸套或浮動(dòng)側(cè)板的結(jié)構(gòu)措施，以實(shí)現(xiàn)軸向間隙的自動(dòng)補(bǔ)償。
齒輪泵工作時(shí),為了保證齒輪泵的齒輪平穩(wěn)地嚙合運(yùn)轉(zhuǎn),吸、壓油腔嚴(yán)格地密封以及連續(xù)地供油,必須使齒輪的嚙合重迭系數(shù)大于1。這樣,當(dāng)前一對(duì)齒尚未脫開嚙合前,后一對(duì)齒就開始進(jìn)入嚙合,依此類推進(jìn)行工作,這樣就會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象。解決辦法通常是在浮動(dòng)側(cè)板上開卸荷槽，卸荷槽開法是在高壓嚙合區(qū)開槽，使得嚙入時(shí)形成的高壓油流入壓油區(qū)，也就是壓油口，而低壓區(qū)開槽使得嚙出時(shí)形成的真空區(qū)與吸油口相通，這樣就解決困油現(xiàn)象。
葉片泵分為雙作用泵和單作用泵：轉(zhuǎn)子、定子、葉片和配油盤等組成。定子內(nèi)壁近似橢圓形。葉片安裝在轉(zhuǎn)子徑向槽內(nèi)并可沿槽滑動(dòng)，轉(zhuǎn)子與定子同心安裝。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片在離心力的作用下壓向定子內(nèi)表面，并隨定子內(nèi)表面曲線的變化而被迫在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，相鄰兩葉片間的密封工作腔就發(fā)生增大和縮小的變化。葉片由小半徑圓弧向大半徑圓弧
處滑移時(shí)，密封工作腔隨之逐漸增大形成局部真空，于是油箱中油液通過(guò)配油盤上吸油腔吸入；反之將油壓出。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，葉片在槽內(nèi)往復(fù)滑移2次，完成2次吸油和2次壓油，并且油壓所產(chǎn)生的徑向力是平衡的，故稱雙作用式，也稱平衡式。
單作用式葉片泵工作原理：主要由定子、轉(zhuǎn)子、葉片和配油盤等組成。定子的內(nèi)表面是一個(gè)圓柱形，轉(zhuǎn)子偏心安裝在定子中，即有一個(gè)偏心距e，葉片裝在轉(zhuǎn)子徑向滑槽中，并可在槽內(nèi)徑向滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力和葉片根部壓力油的作用下，葉片緊貼在定子內(nèi)表面上，這樣相鄰兩片葉片間就形成了密封工作腔。在其中一邊，葉片逐漸伸出，密封工作腔逐漸增大，形成局部真空，形成吸油；反之，另一邊，形成壓油。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，葉片在滑槽內(nèi)往復(fù)滑移1次，完成1次吸油1次壓油。油壓所產(chǎn)生的徑向力是不平衡的，故稱單作用式，也稱不平衡式葉片泵。
葉片泵這種液壓泵輸出流量均勻，脈動(dòng)小，噪聲小。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，吸油特性不太好，對(duì)油液中的污染也比較敏感。
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