表7.1 SX—ZY—250注射机液压系统发热量计算 工液压系统发热量的计算公试 H=H作用 时1+H2 况 (焦/时) 间 T(秒) H1=[P1Q1(1-n1)×3.6]/60n1+[P2Q2(1-n2)× 慢 3.6]/60 n2 H=6.76× 速 = [2.1×106×12×(1-0.35)×3.6] /60 ×0.35+ 106+1.7× 闭 [0.6×106×47×(1-0.30)×3.6] /60 ×106=8.46 1 模 0.30=6.76×106焦/时 H2=0.06 PQ=0.06×0.6×106×47=1.7×106焦/时 快 速 H1=[P(Q61+ Q2)(1-n)×3.6]/(60 n)= [2.3×10×H=15.1× 闭 (12+47)(1-0.35)×3.6]/(60×0.35)=15.1×106106 1.5 模 焦/时 H1=[P(Q1+ Q2)(1-n)×3.6]/(60 n)=[ 7.6×106 ×(11+43)(1-0.8)×3.6]/ (60×0.8)=6.16H=6.16× 连 ×106焦/时 106+1.8× 杆 H2=0.06PQ=0.06×7.6×106×(q1+q2)=0.06×7.6106=7.961 锁 ×106×(2+2)=1.8×106焦/时 ×106 紧 q1,q2分别为小泵和大泵的最小溢流量,取q1=q2=3升/分 注 H1=[ P1 Q1×(1- n1 )]/(60 n1)+[ P2 Q2×(1-n2)]/(60 H=9.64× 射 n2) 106+1.7× 座 =[3×106×12×(1- 0.35)×3.6]/(60×0.35)+ 106=11.34 整 [0.6×106×47×3.6]/(60×0.3)=9.64×106焦/时 ×106 5 体 H2=0.06 PQ=0.06×0.6×106×47=1.7×106焦/时 前 移 H1=[P(Q1+ Q2)×(1- n)×3.6]/(60 n)= [7.3×106× 注 (10+43)×(1-0.8) ×3.6]/(60×0.8)=7.2 H=7.2× 106+1.75 ×3 H2=0.06 PQ=0.06×7.3×106×(q1+q2)=1.75×106106=8.95焦/时 射 ×106 保 H1=[ P1Q1×(1- n1)×3.6]/(60 n1)+[ P2 Q2×(1- n1) ×3.6]/(60 n2)=[6.5×106×9.5×(1-0.85)× 3.6]/(60×0.85)+ [0.6×106×47×(1-0.3) ×H=4.6× 3.6]/(60×0.3)=4.6×106焦/时 106+5.4×16 压 H2=0.06 P1Q1+0.06 P2Q2=0.06×6.5×106×106=10× 9.5+0.06×0.6×106×47=5.4×106焦/时 106 26
H1=[P(Q1+ Q2)×(1- n1)×3.6]/(60 n) =[0.6×106×预 (12+47)×(1-0.3)×3.6]/(60×0.3)=5×106焦/时 H2=0.06 PQ=0.06×0.6×106×(12+47)=2.13×106塑 焦/时 冷 却 连杆 解除自锁 快速启模和顶出 慢速启模
H=5×106+2.13×106=7.13×106 H1=[P(Q1+ Q2)×(1- n1)×3.6]/(60 n) =[0.6×106×H=5×66(12+47)×(1-0.3)×3.6]/(60×0.3)=5×10焦/时 10+2.13 ×66H2=0.06 PQ=0.06×0.6×10×(12+47)=2.13×10106=7.13焦/时 ×106 6H1=[P(Q1+ Q2)×(1- n)×3.6]/(60 n)=[12.5×10×H=10.3×(11+44)×(1-0.8) ×3.6]/(60×0.8)=10.3×106106 焦/时 6H1=[P(Q1+ Q2)×(1- n)×3.6]/(60 n)=[7×10×(11+44)6×(1-0.8)×3.6]/(60×0.8)=5.78×10焦/时 H=5.78×610焦/时 15 30 1.5 1.5 H=[P1Q×(1- n1)×3.6]/(60 n1)+[ P2Q2×(1- n2)×H=7.85×663.6]/(60 n2)=[2.5×10×12×(1-0.35)×3.6]/(60×10+1.7×660.3)+ [0.6×10×47×(1-0.3)×3.6]/(60×0.3)]=7.8510=9.55×6610 ×10焦/时 66H2=0.06 PQ=0.06×0.6×10×47=1.7×10焦/时 1 由表7.1可知,注射机在整个动作循环中,系统的发热量是变化,一般按平均发热量来计算。即:
H均=(H1T1+??+=HNTN)/(T1+??+ TN)
=(8.46×1+15.1×1+7.96×1+11.34×5+8.95×3+10×16+7.13×15+7.13×30+10.3×1.5+5.78×1.5+9.55×1)/(1+1+1+5+3+16+15+30+1.5+1.5+1)=8.2×106焦/时
管路及其它损失所产生的热量为:
H3=(0.03~0.05)N×3.6×106焦/时 H3=0.04×22×3.6×106=3.17×106焦/时 则:
系统总的发热量为:
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H总= H均+ H3=8.2×106+3.17×106=11.37×106焦/时
7.2.2 油箱容量计算和油箱散热面积的确定
油箱容量可按下式: V=(3~5)Q 式中 V—油箱的有效容积,升; Q—油泵每分钟流量,升/分。
V=(3~5)Q=5×(12+47)=295升 即:
SX—ZY—250注射机利用机架底部作油箱,油箱散热面积为2.5米2,机器正常运转时油箱装有150升液压油,比计算值小,这主要是考虑机器结构就紧凑,但油液温升较高,故必须设置油冷却器。
7.2.3 油冷却器的计算
(1)油箱散热量计算
油箱散热量可用下式计算,即: H散=K1A1△T1
A1— 油箱散热面积,一般只计算四周和底部面积,米2
T1—油箱允许温度与环境温度差,0C
K1—油箱散热的系数,焦/米2.时.0C。K1与环境通风散热的条件有关,周围通风很差时取K1=(7~8)×4186.8焦/米2.时.0C:周围通风良好时取K1=13×4186.8焦/米2.时.0C:用风扇冷却时取K1=20×4186.8焦/米2.时.0C::用循环水强制冷却时取K1=(95~150)×4186.8焦/米2.时.0C:
H散=K1A1△T1
取油箱散热的系数K1=13×4186.8焦/米2.时.0C:油箱允许温度△T1=300C,则:
H散=13×4186.8×2.5×30=4.08×106焦/时 (2)冷却器所需的冷却面积计算
冷却器所需的冷却面积可用下式计算,即: A=(H总- H散)/K△tm
式中 A—冷却器散热的面积,米2
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H总—液压系统总的发热量,焦/时;
H散—油箱散热量,焦/时;
K—冷却器的总传热系数,一般例管式冷却器可取K=(120~300)×
4186.8焦/米2.时.0C;
△tm—油与冷却水之间的平均温度差,0C
前已述及,系统总的发热量H总值系平均热量计算所得,而实际上系统的发热量的变化的。故在设计冷却器时,为了适应传热负载的波动,总传动系数K宜取较小值[一般例管式冷却器可取K=(120~300)×4186.8焦/米2.时.0C;] 取K为120×4186.8焦/米2.时.0C。 平均温度差△tm按下式计算,即:
△tm=(T1+T2)/2-(t1+t2)/2
式中 T1 T2 —油的入口及出口温度,0C。一般情况下: T1≤600C, T1+T2=5~100C
t1 t2—冷却水的入口及出口温度,0C。一般情况下: t1≤20~300C, t1-t2=3~50C。
取油的入口温度T1=600C,出口温度T2=500C;冷却水的入口温度t1=250C, 出口温度t2=300C
则: △tm =(60+50)/2-(25+30)/2 =27.5 C
故: A=(11.37×106-4.08×106)/ (120×4186.8×27.5)=0.53(米2)
考虑到油冷却器长期操作时设备的腐蚀以及油垢、水垢对传热的影响,冷却面积应增大30﹪,即油冷却器需所需的冷却面积为: A需=1.3A=1.3×0.53=0.7(米2)
SX—ZY—250注射机油冷却器是由内径为9毫米,外径为12毫米,长为698毫米的136根钢管所组成,故冷却器具有的冷却面积为: A实=n兀dl=136×3.14×0.009×0.698=2.68(米2) A实﹥A需,故满足要求。 (3)冷却水的计算
冷却水量按下式计算,即:
Q/=[cp(T1-T2)Q]/ [c/p/( t2-t1)Q]
式中: Q/ —冷却水的流量,升/分 Q —油的流量,升/分
c —油的比热,c=(0.4~0.5)×4186.8焦/千克.0C c/—水的比热,c/=4186.8焦/千克.0C
p— 油的密度,p=900千克/米
3
0
29
p/— 水的密度,p/=1000千克/米3
取油的比热C=0.5×4186.8焦/千克.0C;油的密度p=900千克/米3;水的比
C/=4186.8焦/千克.0C;水的密度p/=1000千克/米3。则: Q/=[cp(T1-T2)Q]/ [c/p/( t2-t1)Q]
=[(12+47)×0.5×4186.8×900×(60-50)]/ [4186.8×1000×(30-25)] =26.6升/分
30