双面工业液压综合教学实验台

　　SGY型 双组液压传动综合实训装置是根据客户的需求，在充分利用现有实验设备的基础上，而设计的二合一双面液压实验台。本实验台提供两组液压元件，可同时在正反两面进行各自独立的实验。即降低了采购成本和又节约了实验室用地面积，在保证具备两组实验功能的基础上，有效的节约了资源!
　　该液压传动实训平台液压阀为先进的工业力士乐型液压元件，液压元件采用模块化设计，构成了插接方便、性能稳定的液压教学实验系统。学生可通过自选式的实验内容，了解到液压系统的组成和作原理、压差与流量的特性、主要元部件的静、动态特性测试以及典型液压回路构成，使学生对液压传动原理有了更深刻的认识，从而提高了学生对液压系统的动手能力、设计水平,以及液压传动系统的综合运用能力。
　　一、技术参数：
　　1) 输入电源电压：三线五线AC220-380V± 10% 50HZ;
　　2) 模块和元件直流电压：DC24V，4.5A;
　　3) 使用环境：温度-10℃~+40℃相对湿度<85%(25℃)海拔<4000m;
　　4) 产品尺寸：实验台尺寸长&times;宽&times;高=1950*750*1800mm(含挖机机构模块);
　　5) 净重：约为360kg ;
　　6) 液压泵组：配有变量叶片泵和驱动电机(台湾神宇)，油箱公称容积90L;泵组功率1.5KW，额定压力7 Mpar，转速1800r/min时流量为8L/min ，公称排量6.67mL/r，容积效率 90%;
　　7) PLC可编程控制器：实训装置双组各配一台CPU，品牌型号为三菱FX1S-20MR系列，继电器形式，控制电压为DC24V，设有手动，自动，顺序等控制功能。
　　二、主要特点：
　　1、实验台：基础台架为全钢框架，双面设计，两面均设计有抽屉和存储柜，液压部分设计有回油盘，可对残油进行回收;实验台配置6个万向轮，带自锁结构，方便设备的移动和定位;
　　2、实训面板：实训屏采用航天铝材质开模而成，实训屏设计结构为&ldquo;T&rdquo;型沟槽形式，配合液压、气动元件上的安装底板使用，可以很方便快捷的进行液压元器件的安装和互换。
　　3、液压阀元件：配备的液压元件均为力士乐技术工业液压元件(元件额定压力为31.5Mpa)均带有过渡底板(航天铝型材)，配合铝合金&ldquo;T&rdquo;型槽实验屏，可以方便、随意的安装液压元件和更换实验回路。油路搭接采用自锁闭合式快换接头，更换十分便捷，接头内密封件均为油控品牌，使用过程不漏油;
　　4、电源和其它主要电气元件：电源品牌为台湾明纬，电气开关品牌为HGG海格电气，继电器组品牌为日本Omron欧姆龙，交流接触器品牌为法国施耐德SE。另配有继电器组、电磁阀电控单元、电气按钮模块和时间继电器模块，电气接入端口均附在实验台电气控制面板上，利用实验导线可在实验时方便进行插拔连接;
　　5、连接方式及密封材料：液压连接方式采用闭锁式快换接头。接头内密封件均为油控品牌，使用过程不漏油。
　　6、安全性能：该设备带电气接地、漏电保护，漏电(漏地电流超30mA自动断电)，缺相保护，直流过载保护。控制电路均为24V直流安全电压，电气导线为安全型高绝缘实验导线，是一款性能安全使用便捷的液压实训设备。
　　7、兼容和可扩展性：该设备适应现代实验教学的先进性、开放性和可扩展性三个层次的实验教学要求。充分体现该设备的机电一体化教学的多功用性。
　　A. 该实验台可同目前教学设备市场上大部分的MPS自动化物流教学系统、FMS柔性制造教学系统的组件进行兼容组合。
　　B.在硬件支撑下还可实现与工程验证性组件如：垃圾压缩机构、挖掘机机构、机械手、送料机构等机构组合进行相应的扩展实验。
　　C.实验台电控部分、硬件部分可方便的进行升级及拓展模块的搭接、连接方式友好,可供多类机电模块、机械模块、液、气模块进行组合实验。
　　8、易维护：维护检修工作量小，独特的防护和易维护设计，需维护的器件特别少且易于维护，运行状态下可以方便简单地维护，整机维护时间短时，工作量小，且不需要经常维护，提高了系统的灵活性、安全性、稳定性、可管理性以及可扩展性的全面要求。
　　9、软件：配备了功能强大的仿真教学软件，分别为： FluidSIM3.6液压仿真设计软件;液压回路组态仿真及控制软件。
　　10、多种控制方式：PLC控制、继电器控制、手动控制、软件控制等多种实时控制方式。
　　软件介绍
　　①费斯托液压仿真软件：
　　FluidSIM3.6液压仿真设计软件，不仅可以对减压阀的结构进行演示，还可设计减压回路，并进行参数调整及仿真动作。学生不仅理解了减压阀的工作原理，而且有了亲临实际的感觉。
　　1.实验方法 为了与工程的结合更紧密，同时提高实验效率和效果。在实验前给学生一个实际的问题，要求学生参考书上的减压基本回路，根据实际要求利用软件设计回路。软件上仿真实现后，再搭接实际回路。例题：在一条生产线上，有用钻机对工件打孔的过程，打孔时要求用液压缸夹紧工件。因为工件为空心体，所以夹紧力要低于正常工作压力。系统中其它液压缸做快速运动，使系统压力瞬间变低。若工件是正在被加工，则要求夹紧缸能瞬间保压。夹紧缸关闭速度应可调。
　　学生在教师的指导下，在计算机上反复修改实验方案，直至仿真运行成功。然后再运用液压实验装置实际搭接设计回路，有前面仿真系统练习基础，一般实际搭接较为顺利。
　　2.实验效果 类似的实验，因为密切结合生产实践，为学生后续的生产实习及工作打下基础。通过实验也可以发现问题，并想法进行解决。如实验中使用手动换向阀比较简单、方便，主要突出减压阀的应用。但要向学生强调使用单电控电磁换向阀时，必须设计成失电夹紧。在实验中发现这样一个问题，在夹紧缸夹紧时，当把系统压力调低，过一会压力表压力会降低，甚至能降为零。这样就和实验要求的保压相矛盾。而在仿真软件上运行没有这种现象。学生不解，教师一时也没有想出合理的答案。于是首先检查在软件上运行情况，没有发现问题，而在实际搭接回路中确实仍存在问题。即使询问FESTO的技术人员也没有得到合理的解释。通过认真分析和查阅相关资料，终于找到答案，原来回路中的单向阀在系统压力降低起瞬时保压，但若时间久了，液压缸活塞两腔压差较大，通过间隙发生泄漏，致使夹紧缸压力下降。软件中只考虑保压，未考虑时间。这样一来教师和学生都搞清了这个道理，同时在今后工作中也会注意这个问题。
　　利用FluidSIM液压(气动)仿真设计软件，不仅可以对各种阀的结构进行演示，还可设计回路，并进行参数调整及仿真动作。学生在实际搭接实验回路前，可以利用该软件在计算机上反复修改实验方案，直至仿真运行成功。然后再运用液压实验装置实际搭接设计回路，有前面仿真系统练习基础，一般实际搭接较为顺利。从而提高了实验效率。部分回路图如下：
　　②组态仿真软件：
　　该组态软件能直接与液压实验台的硬件进行通讯和控制，并且组态王中的I/O也直接能与PLC的I/0 进行通讯，可在计算机屏幕上形象的把液压油的流动方向、各种液压阀内部阀芯的工作状态、油缸的工作过程和泵的工作原理实时的显示出来。
　　1、显示液压仿真油管内部液压的流向; 2、电磁铁的工作指示灯;
　　3、液压油缸 4、三位四通电磁换向阀的结构图，阀芯可根据实际工作位置切换;
　　5、接近开关，可实时的读取到接近开关的工作状态;(如上图：绿颜色表示电磁铁处于工作状态，相对应的PLC端口输出控制信号)
　　6、液压回路工作原理图;
　　7、虚拟压力表;(可以在虚拟面板里面打开系统参数设定调节溢流阀控制压力，并在压力表虚拟读数中显示)
　　8、压力表虚拟读数; 9、定量齿轮泵工作部分;
　　10、液压油源; 11、直动式溢流阀;
　　12、虚拟按钮控制面板，可替代按钮信号输入; 13、液压系统工作状态表。
　　部分组态回路图如下：
　　四、实验项目：
　　①、液压元件的工作原理认识;
　　②、液压元件性能测试实验;
　　(1)、溢流阀的静态特性实验;
　　a、调压范围测量;b、压力振摆测量;c、压力偏移测量;
　　d、压力损失测量;e、卸荷损失测量;f、内泄漏测量;g、启闭特性测量。
　　(2)、节流阀的特性测试实验;
　　a、变负载速度-负载特性和功率特性的测试;
　　b、恒负载工况下功率特性的测试;
　　c、进油节流调速、回油节流调速、旁路节流调速。
　　(3)、减压阀的静态性能实验;
　　a、减压阀的静态特性参数(调压范围、压力振摆、压力偏移、内泄漏量等)测试;
　　b、减压阀进口-出口特性曲线的测试;
　　c、减压阀出口压力-流量特性曲线的测试。
　　(4)、液阻特性性能测试实验;
　　a、薄壁小孔压差-流量特性测试并与理论特性比较;
　　③、液压回路组态画面演示及控制实验;
　　该组态软件中的I/O口能直接与PLC的I/0口 进行通讯，可在计算机屏幕上形象的把各液压回路中液压油的流动方向、各种液压阀内部阀芯的工作状态、油缸的工作过程和泵的工作原理实时的显示出来。能实时在计算机执行控制，能清晰看到不同的颜色演示的液压回路油路的原理，使师生在实验过程中能更加直观的学习和了解实验内容。
　　④、液压基本回路实验
　　(1)、压力控制回路实验;
　　A、限压回路：
　　a、溢流阀压力调定回路;b、溢流阀单级远程调压回路;c、多级溢流阀调压回路;
　　d、溢流阀限制低压回路(平衡回路)。
　　B、变压回路：
　　a、一级减压回路;b、二级减压回路;多路减压回路。
　　C、卸荷回路：
　　a、三位四通换向阀的卸荷回路;b、二位三通电磁换向阀的卸荷回路;
　　c、二位二通阀卸荷回路; d、溢流阀卸荷回路。
　　D、稳压回路：
　　a、液控单向阀保压回路。
　　E、卸压回路：
　　a、节流阀卸压回路;b、溢流阀卸压回路;c、顺序阀卸压回路。
　　(2)、速度控制回路实验;
　　A、调速回路：
　　a、进油节流调速回路(定压节流调速回路、变压节流调速回路);
　　b、回油节流调速回路; c、旁路节流调速回路;
　　d、调速阀控制调速回路Ⅰ(进油：调速阀定压节流调速、调速阀变压节流调速);
　　e、调速阀控制调速回路Ⅱ(回油：旁路调速);
　　f、差动连接增速回路; g、电磁阀和调速阀的减速回路;
　　h、节流阀串/并联的二次进给回路; i、调速阀串/并联的二次进给回路;
　　j、调速阀串联的速度换接回路; k、调速阀并联的速度换接回路;
　　l、差动全压换接回路; m、二位三通控制的差动回路;
　　n、三位四通控制的差动回路; o、二次进给工作回路;
　　p、三次进给工作回路; q、差动工作换接回路;
　　B、同步回路：
　　a、节流阀控制的同步回路; b、调速阀控制的同步回路;
　　c、双缸同步回路。
　　(3)、方向控制回路实验;
　　A、换向回路：
　　a、换向阀控制换向回路; b、压力控制顺序动作回路;
　　c、顺序阀控制顺序回路; d、顺序阀的平衡回路;
　　e、二位四通阀和行程开关控制的顺序回路;f、压力继电器控制顺序回路;
　　g、单向阀控制顺序动作回路。
　　B、锁紧回路：
　　a、用换向阀锁紧回路; b、液控单向阀锁紧回路;
　　c、单向阀锁紧回路; d、用双液控单向阀的锁紧回路。
　　C、顺序回路：
　　a、采用顺序阀的顺序动作回路; b、采用电气行程开关的顺序动作回路;
　　c、采用压力继电器的顺序动作回路。
　　D、平衡回路：
　　a、采用顺序阀的平衡回路; b、采用液控单向阀的平衡回路;
　　c、采用单向调速阀的平衡回路; d、采用单向节流阀的平衡回路。
　　E、缓冲回路：
　　a、采用溢流阀的平衡回路; b、采用调速阀的缓冲回路;
　　c、采用节流阀的缓冲回路。
　　5、可编程序控制器(PLC)电气控制实验，机电液一体化控制实验。
　　(1)、PLC的指令编程，梯形图编程的学习;
　　(2)、PLC编程软件的学习及使用;
　　(3)、PLC与计算机的通讯，在线调试、监控;
　　(4)、PLC对液压传动控制中的应用及控制方案的优化。
　　SGY型 双组液压传动综合实训装置 配置清单