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简易注塑机液压系统.doc

简易注塑机液压系统

zhang小伟w
2019-02-18 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《简易注塑机液压系统doc》,可适用于工程科技领域

目录一、设计要求和概述  设计任务:  动作参数  设计要求说明  液压系统设计   液压装置结构设计   绘制工程图、编写设计说明书  二、拟定液压系统原理图  确定供油方式  调速方式的选择  速度换接方式的选择  液压系统原理图  系统工作原理  电磁铁动作顺序表  三、液压系统的计算和选择液压元件  液压执行元件主要尺寸的确定   工作压力P的确定   计算注塑液压缸内径圆D和活塞直径d   计算在各工作阶段液压缸所需的流量   泵的流量确定   选择液压泵的规格   与液压泵匹配的电动机的选定  液压阀的选择  确定管道尺寸  液压油箱容积的确定  四、液压系统的验算  压力损失的验算   进油路压力损失   回油路的压力损失   泵出口的压力Pp  系统温升的验算  五、系统方案验证  六、集成块设计  集成块油路图设计如图  设计过程如下:  制做液压元件样板  决定通道的孔径  集成块上液压元件的布置  集成块上液压元件布置程序  集成块(闭合模模块)零件图的绘制  开闭模模块集成单元设计  课程设计课程名称 液压传动课程设计  题目名称 简易注塑机液压系统设计  学生学院   xxxxxx   专业班级  xxxxxxxx学  号   xxxxx   学生姓名    xxx    指导教师    xxxx    一、设计要求和概述设计任务:动作参数设计一台简易注塑机液压系统动作顺序如下: 模运动缸快速前进闭模行程L负载力F速度V。 慢速闭模行程开关切换。 注射缸前进注射行程L负载力F速度V。 塑化液压马达转动塑化注射缸自动退回负载扭矩T转速N。 模运动缸快速退回开模。 慢速开模行程开关切换。设计参数如下:学号FFVVLLTNKNKNmmsmmsmmmmNmrs         设计要求说明液压系统设计根据设备的用途、特点和要求利用液压传动的基本原理进行工况分析拟定合理液压系统原理图电磁铁通断表再经过必要的计算确定液压有关参数然后按照所得参数选择液压元件、相关设备的规格型号。 液压装置结构设计液压装置包括集成块、液压站等进行结构设计时应考虑元件布局合理、紧凑、美观、外连管道少装卸、调试方便集成块中的油路尽可能简单、短、交叉少加工容易、加工工作量尽可能少。 绘制工程图、编写设计说明书绘制液压系统原理图份(A)集成块集成油路图份(A同组相同)集成块零件图份(A同组不同)编写设计说明书(包含的实验验证内容同组相同)。二、拟定液压系统原理图确定供油方式考虑到该注塑机在工作时负载较大泵源系统宜选用压力较大的柱塞泵供油。本设计中采用斜盘式轴向柱塞定量泵。调速方式的选择在本次设计的简易注塑机的液压系统中执行元件的工作负载变化不大速度的调节可采用节流阀调速。快速和慢速闭模的调节可通过一个两位两通的电磁换向阀的通断来调节。速度换接方式的选择本系统用电磁阀的快慢速换接回路它的特点是结构简单、调节行程比较方便阀的安装也较容易但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性则可改用行程阀切换的速度换接回路。液压系统原理图 系统工作原理第一步启动液压泵YA得电系统处于调压状态手动控制YA得电换向阀工作在左位开闭模液压缸无杆腔进油开闭模液压缸工作进行快速闭模。第二步碰到行程开关YA得电系统转为慢速闭模。第三步碰到行程开头YA、YA失电同时YA得电注塑液压缸无杆腔进油注塑液压缸前进进行注塑。第四步碰到行程开头YA失电同时YA得电转动液压马达工作塑化。第五步时间继电器计时到YA失电同时YA得电注塑液压缸有杆腔进油注塑缸退回。第六步碰到行程开关YA失电同时YA得电开闭模液压缸退回进行快速开模。电磁铁动作顺序表 YAYAYAYAYAYAYAYA快速闭模慢速闭模注塑马达转动注塑缸退回慢速开模停止         三、液压系统的计算和选择液压元件液压执行元件主要尺寸的确定工作压力P的确定工作压力P可以根据负载大小以及机器的类型来初步确定参考《机械设计手册》P表初选液压缸的工作压力为P=MPa。 计算开闭模液压缸内径圆D和活塞直径d由负载图知道最大负载F为KN参考《机械设计手册》P表可取背压力P为MPηcm为考虑到快进、快退速度相等取dD=。由《机械设计手册》P式()可知则    由《机械设计手册》P表、表将液压缸内径圆取整为标准系列直径D=mm杆直径d按dD=活塞杆直径系列取d=mm。液压缸有杆腔面积为液压缸有杆腔面积为 计算注塑液压缸内径圆D和活塞直径d由负载图知道最大负载F为KN参考《机械设计手册》P表可取背压力P为MPηcm为考虑到快进、快退速度相等取dD=。由《机械设计手册》P式()可知则    由《机械设计手册》P表、表将液压缸内径圆取整为标准系列直径杆直径按活塞杆直径系列取。液压缸无杆腔面积为液压缸有杆腔面积为计算在各工作阶段液压缸所需的流量闭模液压缸所需的流量:注塑液压缸所需的流量: 计算液压马达所需流量转动液压马达排量:液压马达所需流量:确定液压缸的流量、压力和选择泵的规格泵的工作压力的确定液压缸的实际最大工作压力取决于开闭模液压缸故:考虑到正常工作中进油管路有一定的压力损失所以泵的工作压力为式中:泵的最大工作压力执行元件最大工作压力进油管路中的压力损失初算时简单系统可取MPa复杂系统取MPa本设计中取MPa所以有:=()MPa=MPa上述计算所得的是系统的静态压力考虑到系统在各种工况的进度阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储存量并确保泵的寿命因此选泵的额定压力应满足本设计取本设计中Pn取MPa。 泵的流量确定液压泵的最大流量应为           式中:液压泵的最大流量同时动作的各执行元件所需要流量之和的最大值。如果这时溢流阀正在进行工作尚须加溢流阀的最小溢流量Lmin系统泄露系数一般取=现取=。 选择液压泵的规格根据以上算得的和根据《液压设计手册》先选用XBF(XM)斜盘式轴向柱塞定量泵该泵的基本参数为:型号:XBF(XM)变量型式:定量排量mLr:压力MPa|额定:压力MPa|最高:转速rmin|额定:转速rmin|最高:驱动功率kW:转矩N·m:容积效率():≥重量kg:   与液压泵匹配的电动机的选定电动机所需的功率为选YL型电机额定功率kW额定转速为rmin。液压阀的选择本液压系统可采用力士乐系统或GE系列的阀。本设计方案中均选用GE系列阀。根据所拟定的液压系统图按通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格。选定的液压元件如表所示。     表- 液压元件明细表序号元件名称通过最大流量(Lmin)规格型号额定流量(Lmin)额定压力(MPa)滤油器ZUH×S液压泵MCYB三位四通换向阀WEE二位二通换向阀*WEE节流阀*SRCG开闭模液压缸     可调双单向节流阀ZFS三位四通换向阀WEE直控单向顺序阀HCTM注塑液压缸    液压马达   溢流阀*DBDSP      确定管道尺寸油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定也可按管路允许流速进行计算。压油管的允许流速取v=ms则内径d为现取压油管的内径d为mm。吸油管同样可按上式计算取吸油管内径d为mm。液压油箱容积的确定本次设计的压液压系统中取经验系数α=得系统油箱容量V=αqpn=*=L现选用规格为的带支撑脚的矩形油箱油箱容量为L。四、液压系统的验算现取进、回油管长l=m选用LHL液压油考虑油的最低温度为℃查得℃时该液压油的运动粘度v=cst=s油的密度ρ=kg。压力损失的验算 进油路压力损失工作时的最大流量为则液压油在管内流速v为由文献可知管道流动雷诺数Re为()则                  Re<可见油液在管道内流态为层流,其沿程阻力系数λ=Re==。进油管道BC的沿程压力损失Δp为查得换向阀WED的压力损失=×Pa忽略油液通过管接头、油路板等处的局部压力损失则进油路总压力损失Δp为: 回油路的压力损失由于选用单活塞杆液压缸且液压有杠腔的工作面积为无杠腔的工作面积的二分之一则回油管道的流量为进油管道的二分之一则v=v=msλ=Re==回油管道的沿程压力损失为Δp为:查产品样本知换向阀WED的压力损失=×Pa换向阀EFEB的压力损失=×Pa调压阀AQFEB的压力损失=×Pa。回油路总压力损失Δp为 泵出口的压力PpPp=          系统温升的验算在整个工作循环中考虑整个循环都是快速闭模时的发热量。当v=mms时此时泵的效率为泵的出口压力为MPa则此时的功率损失为假定系统的散热状况一般取K=W(mC)油箱的散热面积A为:系统的温升为:设环境温度T=度验算表明系统的温升在许可范围内。五、系统方案验证随着液压机械自动化程度的不断提高所用液压元件的数量急剧增加因而小型化、集成化就成为液压传动技术发展的必然趋势。随着传感器技术、微电子技术的发展以及与液压技术紧密结合出现了电液比例控制阀、电液比例控制泵和马达、数字阀等机电一体化器件使液压技术向着高度集成化和柔性化的方向发展。近年来在新型密封和无泄漏管件的开发、液压元件和系统的优化设计等方面取得了重要的进展。在这些基础上本设计结合了先进的液压元件更加优化地实现了设计所规定的机器动作。下面是本设计实验验证的内容:实验目的:验证简易注塑机液压系统设计方案的正确性。实验内容和要求:按设计方案原理图连接油路观察油路是否通畅机械运动是否与预期一致分析方案的正确性和合理性。实验所用器件:定量泵、压力表、顺序阀、Y型电磁换向阀、节流阀、O型电磁换向阀、溢流阀、液压缸、液压马达。实验过程:按照设计要求组装实验回路确认液压元件后用软管和接头在液压实验装置上连成实验油路。实验原理图和方案实验油路图液压系统原理图方案实验油路图实验结果:通过手动控制电磁阀的开关实现了两液压缸的运动。实验结论:该设计方案是正确的通过顺序控制电磁阀的开关必能实现两液压缸的顺序动作以实现系统设计的工序动作。六、集成块设计集成块油路图设计如图设计过程如下:制做液压元件样板制作液压元件样板。根据产品样本对照实物绘制液压元件顶视图轮廓尺寸虚线绘出液压元件底面各油口位置的尺寸依照轮廓线剪下来便于工作是液压元件样板。若产品样本与实物有出入则以实物为准。若产品样本中的液压元件配有底板则样板可按底板所提供的尺寸来制做。若没有底板则要注意有的样本中提供的是元件的府视图做样板时应把产品样本中的图翻转°。决定通道的孔径集成块上的公用通道即压力油孔P回油孔T泄漏孔L及四个安装孔。压力油孔由液压泵流量决定回油孔一般不得小于压力油孔。直接与液压元件连接的液压油孔由选定的液压元件规格确定。孔与孔之间的连接孔(即工艺孔)用螺塞在集成块表面堵死。与液压油管连接的液压没孔可采用米制细牙螺纹或英制管螺纹。本设计中采用的是米制细牙螺纹。集成块上液压元件的布置把做好的液压元件样板放在集成块各视图上进行布局有的液压元件需要连接板则样板应以连接板为准。  电滋阀应布置在集成块的前后布要避免电磁换向阀两端的电磁铁与其它部分相碰。液压元件的布置应以在集成块上加工的孔最少为好。孔道相通的液压元件尽可能布置在同一水平面或在直径D的范围内否则要钻垂直中间油孔不通孔道之间的最小壁厚H必须进行强度校核。  液压元件在水平面上的孔道若与公共油孔相通则应尽可能地布置在同一垂直位轩或在直径D范围否则要钻中间孔道集成块前后与左右连接的孔道应互相垂直不然也要钻中间孔道。设计专用集成块时要注意其高度应比装在其上的液压元件的最大横向尺寸大mm以避免上下集成块上的液压元件相碰影响集成块紧固。集成块上液压元件布置程序电磁换向阀布置在集成块的前面和后面先布置垂直位置后布置水平位置要避免电磁换向阀的固定螺孔与阀口通道集成块固定螺孔相通。液压元件泄漏孔可考虑与回油孔合并。水平位置孔道可分三层进行布置。根据水平孔道布置的需要液压元件可以上下移动一段距离。溢流阀的先导阀部分可伸出集成块外有的元件如单向阀可以横向布置。集成块(闭合模模块)零件图的绘制集成块的六个面都是加工面其中有三个侧面要装液压元件一个侧面引管道块内孔道纵横交错层次多需要多个视图和~个剖面图才能表达清楚。孔系的位置精度要求较高。因此尺寸公差及表面粗糙度均应标注清楚技术要求也应予说明。集成块的视图比较复杂视图应尽可能少用虚线表达。为了便于检查和装配集成块应把单向集成回路图和集成块上液压元件布置简图绘声绘色在旁边。而且应将各孔道编上号列表说明各个孔的尺寸深度以及与哪些孔相交等情况压力块的零件图见附CAD图。开闭模模块集成单元设计

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