木材加工装备学实验报告

木材加工装备学实验报告

　　课 程 名 称木材加工装备学 专 业 年 级 2011级 木材科学与工程

　　姓 名 学 号 教 师 成 绩 日 期 2014 年 5 月 10日

　　实验典型液压回路系统综合实验

　　时间：地点： 学时数：

　　一、实验目的意义

　　通过拆卸，拆卸、组装若干液压阀，观察认识液压与气压元件中液压泵和控制阀的结构；并通过人造板热压机（或冷压机）现场操作、观察，加深了解热压机（或冷压机）结构原理、液压系统，掌握实际操作能力；请学生自行设计一个调压回路或调速回路并分析其工作原理，加深对典型液压回路的认识和动手设计能力；并依据某一人造板产品拟定工艺要求、调整确定操作控制程序，以锻炼综合应用能力。

　　二、实验方法（工艺设计与计算）

　　1）现场操作并观察热压机（或冷压机），分析其传动系统，液压与电器控制方法与构件，熟练其工作原理。做好结构简图、传动系统、液压与电器控制系统的记录（手工画草图）。

　　2）设计一个典型液压调压回路或调速回路，并说明其结构，分析其工作原理；

　　3）依据某一人造板制品拟定工艺要求、调整确定操作控制程序。

　　三、实验主要仪器与试剂

　　游标卡尺、活动扳手等工具、液压基本回路（应具有定量泵、油缸、管路，并备有溢流阀、节流阀、换向阀，可供选用）、液压控制元件、实验压机或生产压机。

　　四、实验主要过程（操作与要求）

　　利用齿轮泵、叶片泵、柱塞泵与液压控制阀实物进行拆卸→组装；

　　按每组每人拆卸齿轮泵、叶片泵（或柱塞泵）各一个，要求：

　　（1）拆卸过程采用边拆边记，分元件写出拆卸零部件，过程图并手工画出结构简图，量好主要尺寸；组装按先拆后装的顺序进行。如齿轮泵拆卸， 零部件依先后排序为：端盖、密封件、一对齿轮、泵体，思考其如何工作，如何产生泄漏三途径和困油现象？

　　（2）分别整理写出齿轮泵、叶片泵的工作原理，并画出齿轮泵、叶片泵的结构简图（要求标注实际主要尺寸）。

　　（3）写出其它元件的拆卸观察结果。

　　五、实验原始数据记录与结果计算

　　齿轮泵中,齿数Z=9,两齿轮轴距离d=40mm,端盖螺栓孔直径d1=6mm,

　　齿轮分度圆直径da=49mm,齿轮轴直径d2=14mm,模数m=5。

　　叶片泵中叶片数=9，叶片尺寸长=15mm，宽=10mm，厚=1mm

　　六、实验的分析与讨论

　　齿轮泵的工作原理：齿轮泵的壳体内装有一对外啮合的齿轮，齿轮两侧靠端盖封闭。壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封的工作腔。当齿轮按某个方向旋转时，右槽吸油腔由于啮合着的轮齿逐渐脱开，密封工作腔容积逐渐增大，形成部分真空，邮箱中的油液被吸进来，并随着齿轮旋转。当油液到达左侧压油腔时，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤压出去，吸油区和压油区是由互相啮合的轮齿、端盖以及泵体分隔开。

　　齿轮泵的优缺点：外啮合齿轮泵的优点是结构简单，尺寸小，质量轻，制造方便，价格低廉，工作可靠，自吸能力强，对油液污染不敏感，维护容易。缺点是一些机件要承受不平衡径向力，磨损严重，泄漏大，工作压力的提高受到限制，且它的流量脉动大，因而压力脉动和噪音都较大。

　　齿轮泵工作时有三个主要泄漏途径：齿轮两侧面与端盖间的轴向间隙；泵体孔和齿轮外圆间的径向间隙；两个齿轮的齿面啮合间隙。其中对泄漏量影响最大的.是轴向间隙，因为这里泄漏面积大，泄漏途径短，其泄漏量可占总泄漏量的75%---80%。轴向间隙越大，泄漏量越大，会使容积效率过低；间隙过小，齿轮端面与泵的端盖间的机械摩擦损失增大，会使泵的机械效率降低。泄漏是影响齿轮泵高压化的主要障碍。解决泄漏问题的对策是选用适当的间隙进行控制：通常轴向间隙控制在0.03mm--0.04mm;径向间隙控制在0.13mm--0.16mm。高压齿轮泵往往通过在泵的前、后端盖间增设浮动轴套或浮动侧板的结构措施，以实现轴向间隙的自动补偿。

　　齿轮泵工作时,为了保证齿轮泵的齿轮平稳地啮合运转,吸、压油腔严格地密封以及连续地供油,必须使齿轮的啮合重迭系数大于1。这样,当前一对齿尚未脱开啮合前,后一对齿就开始进入啮合,依此类推进行工作,这样就会产生困油现象。解决办法通常是在浮动侧板上开卸荷槽，卸荷槽开法是在高压啮合区开槽，使得啮入时形成的高压油流入压油区，也就是压油口，而低压区开槽使得啮出时形成的真空区与吸油口相通，这样就解决困油现象。

　　叶片泵分为双作用泵和单作用泵：转子、定子、叶片和配油盘等组成。定子内壁近似椭圆形。叶片安装在转子径向槽内并可沿槽滑动，转子与定子同心安装。当转子转动时，叶片在离心力的作用下压向定子内表面，并随定子内表面曲线的变化而被迫在转子槽内往复滑动，相邻两叶片间的密封工作腔就发生增大和缩小的变化。叶片由小半径圆弧向大半径圆弧

　　处滑移时，密封工作腔随之逐渐增大形成局部真空，于是油箱中油液通过配油盘上吸油腔吸入；反之将油压出。转子每转一周，叶片在槽内往复滑移2次，完成2次吸油和2次压油，并且油压所产生的径向力是平衡的，故称双作用式，也称平衡式。

　　单作用式叶片泵工作原理：主要由定子、转子、叶片和配油盘等组成。定子的内表面是一个圆柱形，转子偏心安装在定子中，即有一个偏心距e，叶片装在转子径向滑槽中，并可在槽内径向滑动。转子转动时，在离心力和叶片根部压力油的作用下，叶片紧贴在定子内表面上，这样相邻两片叶片间就形成了密封工作腔。在其中一边，叶片逐渐伸出，密封工作腔逐渐增大，形成局部真空，形成吸油；反之，另一边，形成压油。转子每转一周，叶片在滑槽内往复滑移1次，完成1次吸油1次压油。油压所产生的径向力是不平衡的，故称单作用式，也称不平衡式叶片泵。

　　叶片泵这种液压泵输出流量均匀，脉动小，噪声小。但结构较复杂，吸油特性不太好，对油液中的污染也比较敏感。