【文章內(nèi)容簡介】 口到注射缸進油口，要經(jīng)過順序閥17，電液換向閥2及單向順序閥18。 單向順序伺17的額定流量為50L/min。電液換向閥2的額定流量為190L/min， MPa。單向順序閥18的額定流量為150L/min， MPa。通過各閥的局部壓力損失之和為 從大泵出油口到注射缸進油口要經(jīng)過單向閥13，電液換向閥2和單向順序閥18。單向閥13的額定流量為250L/min， MPa。通過各閥的局部壓力損失之和為： 由以上計算結(jié)果可求得快速注射時，小泵到注射缸之間總的壓力損失為 ∑p1＝(＋)MPa＝ 大泵到注射缸之間總的壓力損失為 ∑p 2＝(＋)MPa＝由計算結(jié)果看，大小泵的實際出口壓力距泵的額定壓力還有一定的壓力裕度，所選泵是適合的。 另外要說明的一點是：在整個注射過程中，注射壓力是不斷變化的，注射缸的進口壓力也隨之由小到大變化，當注射壓力達到最大時，注射缸活塞的運動速度也將近似等于零，此時管路的壓力損失隨流量的減小而減少。泵的實際出口壓力要比以上計算值小一些。 綜合考慮各工況的需要，也就是溢流閥7的調(diào)定壓力。 ⑴計算發(fā)熱功率 液壓系統(tǒng)的功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量。 發(fā)熱功率計算如下 Phr＝Pr－Pc 對本系統(tǒng)來說，Pr是整個工作循環(huán)中雙泵的平均輸入功率。具體的pi、qi、ti值見表7。這樣，可算得雙泵平均輸入功率Pr＝12kW。工況泵工作狀態(tài)出口壓力總輸入功率工作時間說明小泵大泵小泵大泵慢速合模61小泵額定流量大泵額定流量泵的總效率：正常工作時卸荷時快速合模42增壓鎖模注射3保壓16進料15冷卻15快速開模18.慢速開模1注：表中表示正常工作，表示卸荷。系統(tǒng)總輸出功率求系統(tǒng)的輸出有效功率： 由前面給定參數(shù)及計算結(jié)果可知：合模缸的外載荷為90kN，；注射缸的外載荷為192kN，；預(yù)塑螺桿有效功率5kW，工作時間15s；開模時外載荷近同合模，行程也相同。注射機輸出有效功率主要是以上這些。 總的發(fā)熱功率為： Phr＝(－3)kW＝ ⑵計算散熱功率 前面初步求得油箱的有效容積為1m3，按V＝： abh＝1/＝ ，b、h分別為1m。求得油箱散熱面積為： At＝(a＋b)＋ ＝(l(＋1) ＋)m2 ＝ 油箱的散熱功率為： Phc＝K1AtΔT式中 K1——油箱散熱系數(shù)，查表5—1，K1取16W/(m2℃)； ΔT——油溫與環(huán)境溫度之差，取ΔT＝35℃。 Phc＝1635kW＝＜Phr＝由此可見，油箱的散熱遠遠滿足不了系統(tǒng)散熱的要求，管路散熱是極小的，需要另設(shè)冷卻器。 ⑶冷卻器所需冷卻面積的計算 冷卻面積為： 式中 K——傳熱系數(shù)，用管式冷卻器時，取K＝116W／(m2．℃)； Δtm—平均溫升(℃)；取油進入冷卻器的溫度T1＝60℃，油流出冷卻器的溫度T2＝50℃，冷卻水入口溫度tl＝25℃，冷卻水出口溫度t2＝30℃。則： ℃ 所需冷卻器的散熱面積為： 考慮到冷卻器長期使用時，設(shè)備腐蝕和油垢、水垢對傳熱的影響，冷卻面積應(yīng)比計算值大30％，實際選用冷卻器散熱面積為：A＝＝ 注意；系統(tǒng)設(shè)計的方案不是唯一的，關(guān)鍵要進行方案論證，從中選擇較為合理的方案。同一個方案，設(shè)計者不同，也可以設(shè)計出不同的結(jié)果，例如系統(tǒng)壓力的選擇、執(zhí)行元件的選擇、閥類元件的選擇等等都可能不同。附：系統(tǒng)工況圖液壓缸壁厚和外經(jīng)的計算 液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算。 液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律應(yīng)壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。 液壓缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。工程機械的液壓缸，一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計算 式中 ——液壓缸壁厚(m)；D——液壓缸內(nèi)徑(m)； ——試驗壓力，一般取最大工作壓力的(~)倍； ——缸筒材料的許用應(yīng)力。無縫鋼管。則： 在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或漏油。因此一般不作計算，按經(jīng)驗選取，必要時按上式進行校核。 液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經(jīng)為為同理 夾緊與定位液壓缸的壁厚與外徑為：缸體外徑夾緊與定位液壓缸的壁厚與外徑為：，2）液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長度，可根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)實際工作的最大行程來確定，并參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊P12表26中的系列尺寸來選取標準值。液壓缸工作行程選 夾緊與定位液壓缸選 3) 缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強度要求可用下面兩式進行近似計算。無孔時 有孔時 式中 t——缸蓋有效厚度(m)；——缸蓋止口內(nèi)徑(m)； ——缸蓋孔的直徑(m)。液壓缸：無孔時 ，取 t=20mm有孔時，取 t’=50mm夾緊與定位液壓缸：無孔時，取t=17mm有孔時：，取t’=35mm4) 最小導(dǎo)向長度的確定當活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點的距離H稱為最小導(dǎo)向長度（如下圖2所示）。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計時必須保證有一定的最小導(dǎo)向長度。圖2 液壓缸的導(dǎo)向長度對一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度H應(yīng)滿足以下要求：式中 L——液壓缸的最大行程； D——液壓缸的內(nèi)徑?；钊膶挾菳一般取B=(~10)D；缸蓋滑動支承面的長度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑D而定；當D80mm時，??；當D80mm時，取。為保證最小導(dǎo)向長度H，若過分增大和B都是不適宜的，必要時可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導(dǎo)向長度H決定，即液壓缸：最小導(dǎo)向長度：，取 H=72mm活塞寬度：B==64mm缸蓋滑動支承面長度：隔套長度：夾緊與定位液壓缸：最小導(dǎo)向長度：，取 H=47mm活塞寬度：B==，取 B=50mm缸蓋滑動支承面長度：隔套長度：5) 缸體長度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20~30倍。液壓缸：缸體內(nèi)部長度夾緊與定位液壓缸：缸體內(nèi)部長度 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓缸主要尺寸確定以后，就進行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設(shè)計時根據(jù)具體情況進行選擇。1) 缸體與缸蓋的連接形式缸體與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關(guān)。本次設(shè)計中采用外半環(huán)連接，如下圖3所示：圖3 缸體與缸蓋外半環(huán)連接方式優(yōu)點：結(jié)構(gòu)較簡單；加工裝配方便缺點：外型尺寸大；缸筒開槽，削弱了強度，需增加缸筒壁厚2) 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊P15表28，采用組合式結(jié)構(gòu)中的螺紋連接。如下圖4所示：圖4 活塞桿與活塞螺紋連接方式特點： 結(jié)構(gòu)簡單，在振動的工作條件下容易松動，必須用鎖緊裝置。應(yīng)用較多，如組合機床與工程機械上的液壓缸。2) 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)(1)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用較普遍。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。機床和工程機械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤滑；而油壓機常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時，使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開，以提高密封性能。在本次設(shè)計中，