Гидропневмопривод. Часть 1

 
 
 
 
 
 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 

высшего профессионального образования 

«МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

 
 
 
 

 

А. И. Павлов      С. Л. Вдовин        В. Д. Щепин 

 
 
 

ГИДРОПНЕВМОПРИВОД 

 

 
 

Лабораторный практикум 

 

Часть 1 

 
 
 
 
 

Йошкар-Ола 

МарГТУ 

2012 

УДК 681.5:62-85:62-82 
ББК  39.965.2 

П 55 

 

Рецензенты: 

доктор технических наук, заведующий кафедрой водных ресурсов  

Марийского государственного технического университета А. Г. Поздеев; 

 

кандидат  технических наук,  доцент кафедры транспортных  

и технологических машин Марийского государственного  

технического  университета А. Р.  Ротт 

 

Печатается по решению 

редакционно-издательского совета МарГТУ 

 

Павлов, А. И.  

П 55      Гидропневмопривод: лабораторный практикум. Часть 1 / А. И. Пав
лов, С. Л. Вдовин, В. Д. Щепин. – Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2012. – 172 с. 

 
 

Изложены содержание и методика выполнения лабораторных работ по важней
шим вопросам курса «Гидропневмопривод». Приведены краткие теоретические сведения и справочный материал об объектах исследования. Основные принципы проектирования гидросистем транспортных и технологических машин продемонстрированы на известных принципиальных схемах технологических машин и оборудования. 

Для студентов специальностей 150405.65,  190603.65 и направления  150400.62, 

изучающих дисциплину «Гидропневмопривод». 

 

УДК 681.5:62-85:62-82 
ББК 39.965.2 
 
 
 
 

 

Учебное издание 
ПАВЛОВ Александр Иванович, ВДОВИН Сергей Леонидович,  
ЩЕПИН Владимир Дмитриевич 

 
ГИДРОПНЕВМОПРИВОД  

 
Лабораторный практикум. Часть 1 
 

 

 
© А. И. Павлов, С. Л. Вдовин, 

 
В. Д. Щепин, 2012 
© Марийский государственный 
технический университет, 2012 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 

Предисловие ............................................................................................ 6 
 
Введение .................................................................................................. 8 
 
Лабораторная работа №1. ИСПЫТАНИЕ ОБЪЕМНЫХ 
НАСОСОВ НА УНИВЕРСАЛЬНОМ СТЕНДЕ КИ-4200 ................. 10 

1.1. Цель работы ............................................................................. 10 
1.2. Общие положения.................................................................... 10 
1.3. Правила приемки и методы испытаний. Насосы  
объемные гидроприводов (ГОСТ 14658-86) ................................ 14 
1.4. Описание универсального стенда КИ-4200 .......................... 26 
1.5. Задание к выполнению лабораторной работы ...................... 28 
1.6. Общие требования безопасности к монтажу,  
испытаниям и эксплуатации объемных гидроприводов  
и смазочных систем ........................................................................ 29 

Контрольные  вопросы ......................................................................... 32 

Список  литературы ............................................................................ 33 
 
Лабораторная работа №2. ИСПЫТАНИЕ ГИДРОМОТОРОВ  
НА УНИВЕРСАЛЬНОМ СТЕНДЕ КИ-4200 ..................................... 34 

2.1. Цель работы ............................................................................. 34 
2.2. Общие положения.................................................................... 34 
2.3. Правила приемки и методы испытаний.  
Гидромоторы (ГОСТ 20719-83)..................................................... 38 
2.4. Описание универсального стенда КИ-4200 .......................... 51 
2.5. Задание к выполнению лабораторной работы ...................... 52 
2.6. Общие требования безопасности к монтажу, испытаниям  
и эксплуатации объемных гидроприводов и смазочных               
систем .............................................................................................. 53 

Контрольные  вопросы ......................................................................... 58 

Список  литературы ............................................................................ 59 

Лабораторная работа №3. ИСПЫТАНИЕ ГИДРОЦИЛИДРОВ  
НА УНИВЕРСАЛЬНОМ СТЕНДЕ КИ-4200 ..................................... 60 

3.1. Цель работы .............................................................................. 60 
3.2. Общие положения .................................................................... 60 
3.3. Правила приемки и методы испытаний.  
Гидроцилиндры (ГОСТ 18464-96)................................................. 64 
3.4. Описание универсального стенда КИ-4200 ........................... 76 
3.5. Задание к выполнению лабораторной работы ...................... 77 
3.6. Общие требования безопасности к монтажу, испытаниям  
и эксплуатации объемных гидроприводов и смазочных  
систем ............................................................................................... 78 

Контрольные вопросы .......................................................................... 79 

Список литературы ............................................................................. 80 
 
Лабораторная работа №4. ИЗУЧЕНИЕ СХЕМ ОБЪЕМНОГО  
РЕГУЛИРОВАНИЯ ГИДРОПРИВОДОВ  
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ ................. 81 

4.1. Цель работы .............................................................................. 81 
4.2. Общие положения .................................................................... 81 
4.3. Принципы объемного регулирования скорости  
вращения вала гидромотора в передачах ...................................... 93 
4.4. Принципиальные схемы объемного регулирования  
гидроприводов технологических машин и оборудования .......... 95 
4.5. Задание к выполнению лабораторной работы ..................... 107 
4.6. Общие требования безопасности при обслуживании  
гидроприводов с объемным регулированием ............................. 108 

Контрольные вопросы ........................................................................ 111 

Список литературы ........................................................................... 112 
 
Лабораторная работа №5. АНАЛИЗ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ  
СХЕМЫ ВАЛОЧНО-ПАКЕТИРУЮЩЕЙ  МАШИНЫ ЛП-19В ... 113 

5.1. Цель работы ............................................................................ 113 
5.2. Конструкция и технологические возможности  
валочно-пакетирующей машины ЛП-19В ................................... 113 

5.3. Гидравлическая система валочно-пакетирующей  
машины ЛП-19В ............................................................................ 115 
5.4. Задание к выполнению лабораторной работы ..................... 120 
5.5. Требования безопасности 
при эксплуатации манипуляторных машин ................................ 121 

Контрольные вопросы ........................................................................ 127 

Список литературы ........................................................................... 128 
 
Лабораторная работа №6. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ  
МЕХАТРОННЫЕ МОДУЛИ  ДВИЖЕНИЯ   
МАНИПУЛЯТОРНЫХ  МАШИН .................................................... 129 

6.1. Цель работы ............................................................................ 129 

6.2. Общие положения .................................................................. 129 

6.3. Основные понятия и определения мехатроники ................. 130 

6.4. Структурно- функциональное описание класса  
электрогидравлических мехатронных модулей движения ........ 132 

6.5. Элементы гидропривода с дистанционным  
пропорциональным управлением как составная часть  
мехатронных модулей движения ................................................. 137 
6.6. Электрогидравлические сервоприводы поступательного  
Движения ....................................................................................... 155 
6.7. Электрогидравлические сервоприводы вращательного  
движения ........................................................................................ 156 
6.8. Задание к выполнению лабораторной работы ..................... 158 

Контрольные вопросы ........................................................................ 159 

Список литературы ........................................................................... 160 
 
Заключение .......................................................................................... 161 
 
Приложения ......................................................................................... 162 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 

В современных мобильных технологических машинах и транспорт
ных средствах широкое применение получили объемные гидроприводы 
рабочих органов и движителей. Такие объекты являются сложными 
техническими системами, содержащими высокоточные детали и электронные компоненты. Для их конструирования, совершенствования и 
грамотной эксплуатации требуются прочные теоретические знания, 
умение пользоваться нормативными документами, владение методами 
информационного поиска. 

Лабораторный практикум по дисциплинам «Гидропневмопривод» и 

«Гидро- и пневмосистемы» предназначен для студентов специальностей 
150405.65 «Машины и оборудование лесного комплекса», 190603.65 
«Сервис транспортных и технологических машин и оборудования 
в лесохимическом комплексе» и направления 150400.62 «Технологические машины и оборудование». Материалы книги также могут быть 
использованы студентами других специальностей при освоении дисциплин, связанных с проектированием и эксплуатацией гидрофицированной техники. 

Настоящее издание окажет несомненную помощь в изучении сту
дентами принципов действия типовых схем гидравлических систем технологических машин, овладении основами поиска неисправностей в 
гидрооборудовании, освоении методов испытаний гидроагрегатов. 
Кроме того, при работе с данным лабораторным практикумом студенты 
получат сведения о конструкциях и применении гидроприводов, оснащенных встроенными электронными системами управления, – электрогидравлических мехатронных модулей движения. 

Данный лабораторный практикум содержит описание шести работ. 
В лабораторных работах №1 – 3 представлены типовые методики 

испытаний объемных насосов, гидромоторов и гидроцилиндров, приведены конструкции и схемы испытательных стендов. Данный материал 
способствует обучению технике регистрации основных параметров работы объемных гидромашин и приобретению обучающимися навыков 
определения технического состояния гидравлических агрегатов. 

 

Лабораторная работа №4 посвящена изучению схем объемного ре
гулирования гидроприводов, их характеристик, преимуществ и недостатков. Использование гидроприводов с объемным регулированием 
показано на примере гидросистемы двухзвенного транспортного робота 
повышенной проходимости. 

В лабораторной работе №5 производится закрепление полученных 

знаний о принципе действия гидропривода и его элементов. На примере 
гидросистемы валочно-пакетирующей машины студенты обучаются 
технике чтения и анализа принципиальных схем, а также выявления 
неисправностей гидросистем. 

Лабораторная работа №6 направлена на получение дополнительных 

знаний по автоматическим системам управления органами технологических машин на примере электрогидравлических мехатронных модулей 
движения и их компонентов производства зарубежных фирм. Обучающимся также предлагается найти варианты усовершенствования гидросистем существующих манипуляторных машин путем включения в их 
схемы электрогидравлического следящего привода. Изучение представленных материалов подразумевает значительную долю самостоятельной 
подготовки студентов. 

Каждая из лаораторных работ содержит сведения по технике без
опасности, что направлено на повышение технической культуры выпускаемых специалистов. С целью лучшего усвоения материала и проверки 
полученных знаний разделы завершаются контрольными вопросами. 
Для самостоятельной работы в процессе обучения в книге приведены 
справочные материалы и список рекомендуемой литературы. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

 
На сегодняшний день во многих отраслях производства и транс
портных системах применяются многофункциональные самоходные 
машины и агрегаты, к которым предъявляются такие требования, как 
высокая удельная мощность и экономичность, возможность автоматизации и адаптирования для различных задач, широкий диапазон регулирования скорости и усилия рабочих органов, простота управления. Этим 
критериям в наибольшей степени отвечает гидрофицированное оборудование, оснащенное автоматическими системами. Именно поэтому 
гидромеханизмы получили широкое распространение в различных сферах деятельности. Гидроприводами снабжены лесозаготовительные и 
строительные машины, транспортные средства, производственное и 
горное оборудование. Следящие гидросистемы используются в авиации, 
судостроении, военной технике. Отдельные виды гидравлических 
устройств нашли применение в медицине, пожарном и спасательном 
оборудовании. Способность развивать значительные усилия, малая 
инерционность обуславливают использование объемных гидравлических приводов в средствах для транспортировки зданий и сооружений, в 
испытательной технике, моделирующей сейсмические процессы. 

Повышение уровня сложности и точности гидравлических приводов 

и их элементов требует от специалистов знания принципа действия гидросистем и четкого представления о взаимодействии их узлов, осведомленности о конструкциях и характеристиках современной гидроапппаратуры и гидромашин. Для создания новых образцов техники и ее квалифицированного обслуживания необходимо владеть методами построения и анализа схем гидросистем, проведения испытаний гидравлических устройств и оценки их состояния. 

Качество получаемых студентами знаний определяется в первую 

очередь возможностью их практической реализации. В процессе выполнения лабораторных работ обучающимся предоставляется возможность 
применения теоретического материала, полученного на лекциях и в ходе самостоятельной подготовки. На примерах существующих методик, 
схемных и конструктивных решений студенты получают первоначальные навыки исследования технических объектов и оценки их состояния, 

составления методик испытаний, поиска неисправностей оборудования. 
В конечном счете, настоящий лабораторный практикум направлен на 
стимулирование и развитие умения выпускаемых специалистов работать с техническими и научными источниками, способности участвовать в создании новых образцов гидрофицированных машин. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная работа №1 

 

ИСПЫТАНИЕ ОБЪЕМНЫХ НАСОСОВ 

НА УНИВЕРСАЛЬНОМ СТЕНДЕ КИ-4200 

 

1.1. Цель работы 

 

Целью работы является проведение качественных испытаний 

объемных насосов согласно методам, изложенным в ГОСТ 14658-86. 

При проведении работы студентами должны быть решены сле
дующие задачи: 

• овладение известными методиками проведения комплексных 

испытаний объемных насосов; 

• изучение типовых принципиальных гидравлических схем 

стендов для испытания реверсивных и нереверсивных насосов; 

• снятие основных характеристик объемных насосов и принятие 

решения о соответствии испытуемой гидромашины заводским техническим характеристикам. 

 

1.2. Общие положения 

 
При испытаниях объемных гидроприводов и их элементов сле
дует руководствоваться следующими нормативными документами: 

• ГОСТ 29015-91 Гидроприводы объемные. Общие методы ис
пытаний. 

• ГОСТ 17108-86 Гидропривод объемный и смазочные системы. 

Методы измерения параметров. 

• ГОСТ 14658-86 Насосы объемные гидроприводов. Правила 

приемки и методы испытаний. 

• ГОСТ Р 52543-2006 Гидроприводы объемные. Требования 

безопасности. 

 
 
 

1.2.1. Требования к подготовке испытаний 

 

1. В зависимости от конструктивных особенностей и назначения 

гидроприводов и гидроустройств, а также в зависимости от вида испытания проверке подлежат следующие показатели: 

- консервация; 
- внешний вид; 
- маркировка; 
- габаритные и присоединительные размеры; 
- масса; 
- функционирование; 
- прочность; 
- наружная герметичность; 
- параметры, функциональные зависимости параметров; 
- виброустойчивость; 
- вибропрочность; 
- параметры вибрационной характеристики; 
- показатели надежности; 
- уровни звуковой мощности в октавных полосах частот; 
- требования безопасности. 
Кроме перечисленных допускается проверять показатели, уста
новленные в стандартах или технических условиях на конкретные 
изделия. 

2. Объем испытаний гидроустройств, которые предприятие-изго
товитель не выпускает в виде готовой продукции, а устанавливает на 
машину, определяют в зависимости от технической характеристики 
этой машины. 

3. Испытания следует проводить на рабочей жидкости, марка и 

класс чистоты которой указаны в стандартах или технических условиях на конкретные изделия. 

Для сравнительной оценки используют результаты испытаний, 

проведенных при температуре рабочей жидкости, обеспечивающей 
кинематическую вязкость от 30 до 40 мм2/с. 

Если сравнительные испытания гидроприводов или гидро
устройств проводят на рабочей жидкости, вязкость которой не соответствует указанному интервалу (вода, эмульсия и т.п.), параметры 
проверяют при одном из значений температур рабочей жидкости в 
диапазоне от 20 до 50 °С. 

4. Средства измерений, методы измерений и допускаемые по
грешности измерений при испытании гидроприводов и гидроустройств – по ГОСТ 17108-86. 

 

1.2.2. Подготовка к испытаниям 

 

1. Испытательные стенды должны быть оборудованы кондицио
нерами рабочей жидкости. 

2. Вязкость и чистоту рабочей жидкости следует проверять не 

ранее чем через 750 ч работы стенда, но не реже одного раза в три 
месяца. 

3. Для испытаний гидроустройства устанавливают в монтажное 

положение, указанное в стандартах или технических условиях на конкретные изделия. Если монтажное положение не оговорено, то выбирают положение, наиболее пригодное для проведения испытаний. 

4. Перед испытаниями необходимо удалить воздух из гидравли
ческой системы испытательного стенда и из испытуемого гидроустройства. 

5. Перед испытаниями, связанными с движениями рабочих орга
нов, гидроустройства должны выполнить: 

- с вращающимися валами (насосы, гидромоторы и т.п.) – не ме
нее 3 оборотов; 

- с прямолинейным и поворотным возвратно-поступательными 

движениями (гидроцилиндры, гидрораспределители и т.п.) – не менее 3 двойных ходов до заданных конструкцией конечных положений. Допускается совмещать выполнение этих требований с проверкой функционирования. 

 
 

1.2.3. Контроль испытаний и проверок 

 

1. Контроль консервации и маркировки – по ГОСТ 15108. 
2. Внешний вид следует проверять визуально на соответствие 

требованиям ГОСТ 17411, на сохранность внешних поверхностей 
(отсутствие задиров, следов ударов и т.п.) или на соответствие эталонному образцу. 

3. Габаритные и присоединительные размеры контролируют уни
версальными средствами измерений линейных и угловых величин. 

4. Массу следует проверять взвешиванием без консервирующих 

средств и предохранительных заглушек, при этом полости изделий 
должны быть свободны от рабочей жидкости. 

5. При контроле функционирования в зависимости от вида гид
роустройства следует проверять осуществление перемещения рабочих элементов и прохождение рабочей жидкости, а также возможность регулирования и другие признаки работоспособного состояния, предусмотренные стандартами или техническими условиями на 
конкретные виды гидроустройств. 

6. Прочность гидроустройств проверяют созданием в рабочих 

полостях статического пробного давления не менее максимального 
или не менее 1,25 номинального, если максимальное давление не 
установлено, с выдержкой не менее 30 с при приемо-сдаточных испытаниях и не менее 3 мин при других видах испытаний. 

Во время проведения испытаний и после их окончания не допус
каются видимые повреждения, нарушения функционирования и герметичности или превышение установленных норм герметичности. 

7. Наружную герметичность следует проверять на протяжении 

всего периода испытаний.  

Нормы герметичности по подвижным сопряжениям следует про
верять при номинальных параметрах работы гидроустройств. 

Повторные испытания на наружную герметичность проводят по
сле устранения дефектов при номинальных и минимальных параметрах, а нормы герметичности проверяют при номинальном режиме.