Orkunotkunargreining á vökvakerfi sprautumótunarvélar og hermigreining hennar á orkusparnaði eftir aukinn þrýsting

Kynning

Sprautumótunarvél er mikilvægur framleiðslubúnaður í plastiðnaði. Vökvaafl þess og orkutap hefur mikilvæg áhrif á framleiðslukostnað og rekstrarkostnað kerfisins. Mikil orkunotkun sprautumótunarvéla mun ekki aðeins leiða til sóunar á raforkuauðlindum, en einnig auka framleiðslukostnað sprautumótunarvéla. [1] Framleiðslufjöldi sprautumótunarvéla í Kína og árleg framleiðsla eru í fremstu röð í heiminum, og sprautumótunarvörur voru um 30% af heildar plastvörum, hár raforkukostnaður er orðinn einn af mikilvægum þáttum sem takmarka framleiðslu skilvirkni sprautumótunariðnaðarins. Til að bæta samkeppnishæfni sprautumótunarvéla á markaði, nemendur í sprautumótunarvélum

Til að bregðast við ákalli landsmanna um orkusparnað og minnkun losunar, framleiðslufyrirtæki hafa stöðugt framkvæmt orkusparandi umbreytingu á núverandi orkunotkunarkerfi sprautumótunarvéla, bætt orkunýtni sprautumótunarvéla, og lækkun framleiðslukostnaðar. [2] 。

Hægt er að skipta sprautumótunarvél í samræmi við tegund aflgjafa 3 flokkum, fullkomlega vökva, algerlega rafknúinn og rafvökvablendingur. Kostnaður við rafmagnssprautumótunarvél er hár, og gildissvið er takmarkað, núverandi vökva innspýting mótunarvél er enn almenn vara í greininni. Almenna vökva innspýtingarmótunarvélin notar stöðuga dælu og hlutfallsstreymisþrýstingsventilstýrikerfi, vökvadælan framleiðir fast flæði í öllu innspýtingarferlinu, þegar eftirspurnarflæði kerfisins er lítið, hraði mótorsins er óbreyttur, umframflæði flæðir aftur í tankinn, sem leiðir til meiri orkutaps. [3] Álagsnæmt vökvakerfi notar dælu með breytilegri tilfærslu sem vökvaþrýsting kerfisins.

Hlutfallsflæðisstýringarventillinn er staðsettur á breytilegu dælunni, úttaksaflið er í samræmi við álagsbreytinguna, yfirfallstap og inngjöfstap kerfisins minnkar að miklu leyti, og orkusparandi áhrifin eru ótrúleg. Notkun rafmagnsmerkja til að átta sig á ýmsum bótum getur bætt stjórnunarafköst kerfisins, og það er hentugur fyrir sprautumótunarvélakerfið með flæðisstýringu, en það þarf sett af flóknari breytilegum tilfærslustýringarkerfi, og tilfærslubreytingin er takmörkuð af horninu á sveipplötunni, og svið hraðastjórnunar er takmarkað. [4] Samanborið við hefðbundna hljóðstyrkstýringartækni, vökvatæknin með breytilegri tíðni samþykkir stjórnunarform tíðnibreytisins + mótor + magndæla, sem hefur einkenni breitt hraðasviðs, lítill hávaði og mikil kerfisvirkni. Með þróun servóstýringartækni, það hefur betri stjórnunarnákvæmni, viðbragðshraða og ofhleðslugetu en tíðnistjórnunartækni, og hefur orðið almennt vökvastjórnunarkerfi sprautumótunarvélarinnar.

Peng Yonggang [10] Servó mótorinn knýr fasta magnsdæluna beint sem drifgjafa nákvæmni sprautumótunarvélarinnar, og fuzzy synovium stjórnunarstefna er lögð til að átta sig á nákvæmri stjórn á kerfisþrýstingi og hraða í sprautumótunarferlinu, og orkusparnaðurinn er góður. Liu o.fl.. [11-12] borið saman orkunýtni fimm tegunda rafvökvastjórnunarkerfa á sprautumótunarvélinni, og niðurstöðurnar sýndu að kraftmikill árangur kerfisins er góður, stýrinákvæmni er mikil og orkusparandi áhrif eru best. Xiao Wang o.fl [13] Hermilíkan af innspýtingarhluta háhraða sprautumótunarvélar er stofnað af AMESim. Stýristefna og framkvæmdaraðferð rafvökva stöðu-hraða servókerfis eru kynntar. Tveggja breytu stjórn á inndælingarstöðu og hraða er að veruleika. Wang Jianwait [14] Orkunotkun klemmukerfisins í innri hringrás tveggja plötu sprautumótunarvélarinnar er hermt og greind. Hægt er að draga úr orkunotkun kerfisins með því að draga úr ventilstýringarhlutum, samþykkja viðeigandi þvermál vökvastrokka og bæta við rafgeyminum. Xiong Wennan og fleiri [15] Orkunotkun sprautumótunarvélar við klemmu, opnun og losun er greind í þrenns konar vökvakerfi. Niðurstöður sýna að orkunotkun fast magn dælu + hlutfallsþrýstingsflæðisventilakerfi er hátt, orkusparandi áhrif hlutfallslegs dælukerfis með breytilegu magni eru mismunandi eftir vörutækninni, og orkusparnaður dælu með föstu magni + Servó mótor kerfi er gott. Gao Junwei [16] Miðar að vandamálinu við yfirfallstap í vökvakerfi sprautumótunarvélar, áætlun um tvöfalda gírdælu knúin áfram af ósamstilltum mótor er kynnt. Til að mæta samstundis mikilli flæðiþörf sprautumótunarvélar, þrýstingsflæðisstýringin með lokuðu lykkju er notuð til að bæta stjórn nákvæmni og orkusparandi áhrif kerfisins, og hefðbundið vökvakerfi sprautumótunarvélarinnar er endurbætt, sem hefur góð orkusparandi áhrif.

Vökvakerfisstýring einstefnulokaflæðisdreifingu vökvamótor getur náð hærri vinnuþrýstingi, þannig að innspýting mótun vél í háþrýsting getur verið [17]. Í þessu blaði, háþrýsti vökvahlutir eru notaðir í vökvakerfi sprautumótunarvélarinnar.

Innspýting mótun vél vökva kerfi vinnuþrýstingur, til að tryggja að framleiðsla afl sömu skilyrði, draga úr sprautumótunarvélinni í vinnuferli kerfisflæðisþörfarinnar, á sama tíma minnkar vökvakerfið vökva strokka þvermál stærð, draga úr inngjöfartapi kerfisins og leiðslu meðfram þrýstifallsáætluninni. Í þessu blaði, vökva innspýting mótun vél með klemmukrafti á 1 200 kN er notað sem rannsóknarhlutur, og vökvakerfi plastsprautunarvélarinnar er mótað og hermt af hugbúnaðinum AMESim. Með því að minnka þvermál strokksins, þrýstingsfall rafsegulstýrðs lokatengis, orkunotkun leiðsla og kerfis fyrir og eftir að vökvahylki minnkaði flæði og aukinn þrýsting var borið saman til að rannsaka orkusparandi áhrif vökvakerfis sprautumótunarvélar..

Vegna mikillar aflþörf sprautumótunarvélarinnar í raunverulegu vinnuástandi, Þegar yfirfallsþrýstingur kerfisins er lágur, oft er nauðsynlegt að setja inn mikið flæði. Í stóra flæðisvökvakerfinu, þrýstingsfall ventilportsins og þrýstingstap meðfram pípuleiðinni er mikið, og kerfishitahækkun og hávaði fylgja einnig vandamálunum, sem valda orkutapi kerfisins.

Vökvakerfi sprautumótunarvélarinnar samanstendur af vökvadælu, segulloka stefnustýringarventill, vökvahólkur og vökvamótor. Vegna þess að IC bakkinn er léttur, flestir vökvahlutar hafa náð háum þrýstingi, en einnig fyrir vökvakerfi sprautumótunarvélarinnar til að bæta vinnuþrýstinginn til að skapa aðstæður. Háþrýstingur getur náð miklum aflþéttleika og mikilli afköst vökvakerfisins, sem er í samræmi við kröfur vökvakerfis sprautumótunarvélarinnar.

Fræðileg greining á orkunotkun tapi vökvakerfis sprautumótunarvélar

2. 1 innspýtingarmótunarvél vökvakerfi yfirflæðisflæðistap Hefðbundið vökvakerfi sprautumótunarvélar notar fast dæluflæði

Vökvakerfið er einfalt og áreiðanlegt, og úttaksflæði vökvadælunnar er stöðugt meðan á sprautumótunarferlinu stendur. Á stigi lítillar flæðisþörf kerfisins, olían rennur aftur í tankinn í gegnum yfirfallið, og flæðistapið er alvarlegt. Vegna þess að IC bakkinn er léttur, flest vökvakerfi sprautumótunarvéla nota hlutfallsbreytilegt dælustýrikerfi eða servómótorkerfi, sem getur á áhrifaríkan hátt stillt útstreymi vökvadælunnar við innspýtingarmótunarferli og dregið úr tapi á flæðisflæði kerfisins. Í vinnuferli sprautumótunarvélarinnar, mikil orkunotkun og stuttur vinnutími, svo servóstýrikerfið getur vistað 30% ~ 60% orkunotkun samanborið við hlutfallsflæðisstýringarventilkerfið. [2] .2 Vökvakerfi innspýting mótunar vél loki inngjöf þrýstings tap

Við vinnuferli sprautumótunarvélarinnar, vökvagjafinn fer í gegnum rafsegulstýringarventilinn, Til að stytta hringrásartíma sprautumótunar, rennsli kerfisins er venjulega hátt í vökvaþrýstihylkinu, og úttaksflæði vökvadælunnar rennur í gegnum rafsegulstýringarventilinn, sem hefur ákveðið inngjafarþrýstingsfall. Stýrisstýringarloki segulloka eftir opnun hans er svipaður og inngjöf með þunnvegguðu opi, þannig að hægt er að reikna þrýstingsfall ventlaportsins út með formúlu rennslis-þrýstingsfalls, formúlan er

Q1 = CdA rilodelta p ■ 2

Hvar: Q1 er flæði ventilportsins; Cd er rennslisstuðull þunnveggs ops. A er opnasvæðið; Þéttleiki vökva; Delta p er þrýstingsmunurinn fyrir og eftir ventilportið, þannig að inngjöf orkutap er

Í gegnum inngjöfaropið flæði-þrýstingsfall formúlu, inngjafarþrýstingnum

Fall delta p er í réttu hlutfalli við flæði ventilports Q21, þannig að inngjöfarorkan delta P er í réttu hlutfalli við hliðarflæði Q31. Til að draga úr vökvakerfi sprautumótunarvélarinnar

Hver rafsegulstýrð loki höfn inngjöf þrýstingsfall orku tap, ætti að hafa forgang til að draga úr kerfisflæði. Til að tryggja að framleiðsla afl vökvakerfis sprautumótunarvélarinnar sé óbreytt þegar kerfisflæðið minnkar, Nauðsynlegt er að auka vinnuþrýsting vökvakerfisins til að viðhalda eðlilegri virkni stýrivélanna.

2. Í vökvakerfi sprautumótunarvélarinnar, vökvagjafinn er tengdur við segulloka stefnustýringarventilinn með leiðslu, og síðan að vökvavirkjanum með leiðslu. velja

Stærra þvermál pípunnar getur dregið úr meðalhraðanum, tryggja lagskiptu flæðisástandið, minnka viðnámsstuðulinn og draga úr þrýstingstapi meðfram pípunni, en það er erfitt að raða pípunni. Ef þvermál pípunnar er lítið, meðalhraði pípunnar er mikill, sem mun auðveldlega leiða til ókyrrðar í pípunni og auka orkutap meðfram lagnaleiðinni. Útreikningsformúlan á þrýstingstapi meðfram leiðslunni er

Deltap leiðsla = λ l × ρv2d2

Þar sem lambda er viðnámsstuðullinn á leiðinni; L er lengd pípunnar; D er þvermál pípunnar; Þéttleiki vökvaolíu; V er meðalhraði í rörinu. Formúlan til að reikna út flæðishraða í rörinu er

4Q2 v = π d2

Reynolds talnaformúlan er

Re = vd = 4Q2π

Meðal þeirra, upu er hreyfiseigja olíu; Q2 er rörflæði. Viðnámsstuðullinn λ tengist flæðisástandi í rörinu og formúlan er

λ=

64 Re

 -0.25 0.3164Re

，Aftur <2320 ，3000<Aftur <10

5

 0.308 ，105<R<108 ( 0. 842 – lgRe ) 2 e

Til þess að draga úr tapi á vökvaleiðslu á leiðinni, það er nauðsynlegt að tryggja að flæðisástand í pípunni sé lagskipt flæði, þannig að viðnámsstuðullinn meðfram veginum er λ = 64 / Aftur, og hægt er að fá formúluna um þrýstingstap meðfram leiðinni.

64l π v 2 128π Q D p leiðsla = Rauð × 2 = π d4

Með því skilyrði að þvermál leiðslunnar sé ekki breytt, þrýstingstapið meðfram leiðslunni er í réttu hlutfalli við leiðsluflæðið, og orkutapið meðfram þrýstingsfalli leiðslunnar er í réttu hlutfalli við veldi leiðsluflæðisins.

3 3. 1

AMESim eftirlíking líkan af vökvakerfi plastsprautumótunarvélar

Uppgerð færibreytur sprautumótunarvélar vökvakerfis

Samkvæmt skýringarmynd vökvakerfisins af sprautumótunarvélinni og breytum tengdum vökvahlutum, til að greina orkunotkun vökvakerfis sprautumótunarvélarinnar, Líkanið er einfaldað, og uppgerð líkan af vökvakerfi sprautumótunarvélar er byggt eins og sýnt er á mynd 2. Líkanið notar skrefmerki til að líkja eftir servómótornum til að ná breytilegri hraðastýringu við mismunandi vinnuaðstæður, þannig að kerfið framleiðir í grundvallaratriðum ekki yfirfallsfyrirbæri. AMESim líkan hermun greiningarbreytur settar eins og sýnt er í töflu 1. Samkvæmt inndælingarferlinu, rafsegulstýrður loki er stilltur eins og sýnt er í töflu 2.

Á sama tíma, í því skyni að líkja eftir áhrifum þrýstingsfalls á ventlaporti, vísa til Huade WE6 gerð O þriggja stöðu fjögurra vega segulloka stefnustýringarventils, Vegna uppbyggingar lokahafnar, þegar rennsli er 60 L / mín, ventilopið P rennur að ventulunni A / B þrýstingsfall er 1,0MPa, og þrýstingsfallið í port T er 0,8MPa. Til að einfalda uppgerð líkansins, hámarksrennsli þriggja staða fjögurra vega rafsegulstýrða lokans er stillt á 60 L / mín, og þrýstingsfallið er 1 MPa.

Eftir að hafa stillt uppgerð færibreytur vökvakerfisins, hreyfiferill vökvahólks er stilltur.

Línan er sýnd á myndinni 4, og lokunarhreyfingunni er lokið í 0 ~ 2 s, og svo hreyfist sívalningurinn fyrir 1 s með inndælingartækinu, stillir stút skrúfuhólksins við innspýtingarstútinn og beitir ákveðnum snertikrafti stútsins. Í 3 ~ 4 s, skrúfuna, knúin áfram af tveimur innspýtingarhólfum, sprautar bráðnu efninu inn í moldholið við mjög háan þrýsting, og heldur þrýstingnum til að kólna í ákveðinn tíma, til að einfalda uppgerðina, sleppa biðstigi; þá virkar formótunarmótorinn og þrýstir inndælingarhólknum aftur til að undirbúa sig fyrir næstu inndælingu; 9 ~ 10 s innri sætisfærsluhólkurinn dregst inn; og dregur síðan formhólkinn til baka til að ljúka opnunarhreyfingunni. Undir verkun útkastshólks, fullunnin vara er kastað í mótið, þá er strokkurinn dreginn inn, og þá er strokkurinn dreginn inn, lýkur þannig inndælingarlotu.

3. 2

Greining á orkunotkun sprautumótunarvélar

Hver vökvavirki á vinnustigi, nauðsynlegt flæði er öðruvísi, álagsstærðin er önnur, kerfisþrýstingurinn breytist líka, til að koma í veg fyrir flæði kerfisins, svo í rekstri stýrisstigsins, þannig að vökva uppspretta til að veita nauðsynlega flæði þess. Þegar kannað er áhrif vökvakerfisþrýstingsfalls orkunotkunar, til að koma í veg fyrir áhrif inngjafarhraðastjórnunar, til að tryggja að vinnuþrýstingur og flæði vökvahylkis sé tiltölulega stöðugt, það er sett í vökva strokka massa blokk líkan af stórum hreyfingar demping, þannig að vökva strokka vinnur ástand til að viðhalda stöðugu afli.

Í því tilviki að kerfið framleiðir ekki yfirfall, úttaksrennslishraði og þrýstingur vökvaþrýstingsdælunnar í hverju hreyfiþrepi eru sýnd á mynd 5. Í klemmunni, formótunar- og inndælingarstig, inntaksþrýstingur og flæðishraði vökvakerfisins eru stór, og með greiningu á orkutapi vökvakerfis sprautumótunarvélarinnar, það má sjá að á stærra flæðisstigi, orkutap þrýstingsfallsins er mikið. Á sama tíma, í hermiprófinu, lengd olíuhólksins er stærri. , hlaupandi lengi, þannig að flæði hennar þarf að vera mikið, opnunar- og lokunarferli, um 30% af heildarflæði inntaks kerfisins, ef kerfið getur náð uppörvun, draga úr inntaksflæði moldhólks, getur í raun dregið úr orkunotkun þrýstingsfalls vökvakerfisins, bæta orkunýtni vökvakerfis sprautumótunarvélarinnar.

Eins og sýnt er á mynd 6, í öllu inndælingarferlinu, klemmustigið, innspýtingarstigið og formótunarstigið hafa mikla orkunotkun. Til að rannsaka þrýstingsfall rafsegulstýrða lokans og leiðslutap á leiðinni í vökvakerfinu, við tökum moldopnunarstigið á lokuðum vökvahólknum sem dæmi. Hylkið stangarlaus holaþrýstingur, rafsegulstýrður ventilportþrýstingur V1, og þrýstingur ventlaports P í V1 sem og úttaksþrýstings á vökvadælulínu á mynd 2 eru valdir sem rannsóknarhnútar á þrýstingsfalli í inntaksolíuhluta klemmuvökvahólksins. Þrýstingur hvers hnúts er sýndur á mynd 7. Í gegnum þrýstingsmun ofangreindra hnúta, þrýstingsfall ventilportsins er 0.456 MPa, og þrýstingstapið meðfram 1 m olíupípa er 0.067 MPa. Þrýstingsfall hermdar ventilportsins er nálægt því raunverulega. Fræðilegt gildi þrýstingsfalls meðfram leiðslunni er 0. 058 MPa, sem er aðeins stærra en það fræðilega. Með ofangreindum samanburði er hægt að fá, í kerfisflæði stærra stigi, þrýstingsfall ventilopsins er meira en leiðslan meðfram tapinu, í leiðslu lengd er lengri, meðfram þrýstingstapi er ekki hægt að hunsa.

3. 3 Eftirlíkingargreining á vökvakerfisþrýstingsaukaformúlu sprautumótunarvélar fyrir inngjöf þrýstingsfalls í gegnum lokaop og þrýstingsfall meðfram leiðslum

Það má sjá að hægt er að draga verulega úr inngjöf þrýstingsfalli og þrýstingsfalli meðfram vökvakerfinu með því að draga úr kerfisflæðishraða. Til að mæta álagsdrifkrafti og vinnuhraða vökvahólksins, minnka þarf virkt svæði úðaaðgerða og auka vinnuþrýstinginn þegar kerfisflæðið minnkar.

Til að sannreyna þrýstings- og orkusparnaðarkerfi vökvakerfis sprautumótunarvélarinnar, fyrri þvermál strokksins var breytt úr 70mm-35mm í 50mm-28mm, tökum klemmhylkið sem dæmi. Virkt aðgerðasvæði vökvahólksins hefur verið minnkað í helming af upprunalegu svæði úðaaðgerða. Eftir að hafa reiknað moldflæðið í helming af upprunalega flæðinu, vinnuþrýstingur tvöfaldaðist, þannig að afléttingarþrýstingurinn jókst í 32MPa.

Mynd 8 sýnir þrýstings- og flæðisferil kerfisins fyrir og eftir breytingu á þvermáli klemmuvökvahólksins, Eins og sjá má af myndinni, í lokunar- og mótopnunarstigi, inntaksflæði kerfisins minnkar, meðan kerfisþrýstingur hækkar, og lokunarferli myglunnar, kerfisflæðið minnkar um helming, á meðan þrýstingurinn hækkar upp í tvöfalt upprunalegan, í samræmi við væntanlegt verðmæti. Hins vegar, eftir uppörvunina, lokunarstig myglunnar, vinnuþrýstingur kerfisins er mikill, og það tekur ákveðinn tíma að byggja upp þrýsting, en það hefur í grundvallaratriðum ekki áhrif á lokunaráhrif myglunnar.

Mynd 9 sýnir orkunotkun kerfisins fyrir og eftir þrýstihækkun klemmans. Í klemmu- og opnunarstigum, kerfisaflinn er minni en fyrir þrýstihækkun, og nemur lækkunin um 0,7kW, og krafturinn minnkar um 7.5%. Mynd 10 sýnir þrýsting hvers hnúts í olíuinntakshluta klemmans eftir að þrýstingurinn hefur verið aukinn, Frá myndinni, þrýstingsfallið frá vökvagjafanum að stangalausu hólfinu á vökvahólknum er u.þ.b 0.138 MPa, sem er um 70% minna en það áður en þrýstingurinn hækkaði, og rennsli kerfisins minnkar um helming, þannig að orkutap þrýstingsfalls er aðeins 15% af því áður en þrýstingurinn hækkar, og orkunotkun kerfisins minnkar um 85%. Þegar vinnuþrýstingur eins klemmuhólks er hækkaður, orkunotkun kerfisins er hægt að spara með því 3.7%. Ef hægt er að hækka vinnuþrýsting á öllu vökvakerfishólknum, orkunotkun þrýstingsfalls kerfisins mun minnka mikið og orkunýtni kerfisins verður bætt.

Með því að bera saman þrýstingsfallið fyrir og eftir að vökvahólkurinn er aukinn, þvermál vökvahólksins minnkar með því skilyrði að bakventillinn og leiðslan séu óbreytt. Á sama tíma, til að tryggja að álag og aksturshraði haldist óbreyttur, kerfisþrýstingurinn mun hækka, og tilskilinn flæðihraði kerfisins minnkar, dregur þannig úr þrýstingsfalli milli vökvadælunnar og vökvahreyfingarinnar, draga úr orkutapi kerfisþrýstingsfalls, og draga úr hækkun kerfisolíuhita og hávaða.

4 Niðurstaða

1) Inntaksflæði vökvakerfis sprautumótunarvélarinnar breytist í hringrásinni

Stórt, Notkun servóstýringartækni getur leyst kerfisflæði fyrirbæri, Hins vegar, kerfið hefur mikinn fjölda stefnuloka og langa leiðslu, og vinnuþrýstingur kerfisins er lágur. Í aflstigi, kerfið hefur mikla inntaksflæðiþörf, og það er þrýstingstap meðfram ventlaportinu og leiðslunni, sem veldur því að kerfið dregur úr orkunýtingu, hávaði og hár hiti.

2) í gegnum þrýstingsfallsformúluna og leiðsluna meðfram þrýstingstapsformúlunni, orkutap þrýstingsfalls ventilports er í réttu hlutfalli við flæði í gegnum 3. ferning, leiðsla meðfram þrýstingsfalli orkutap er í réttu hlutfalli við flæði í gegnum ferninginn, og í gegnum hermiprófið til að sannreyna fylgnina.

3) Til að bæta orkunýtni vökvakerfis sprautumótunarvélarinnar, Hægt er að draga úr inntaksflæði kerfisins með því að auka vinnuþrýsting vökvahreyfingarinnar, og hægt er að draga úr þrýstingsfalli meðfram ventilportinu og leiðslunni.

Ef þú hefur einhverjar spurningar um plastiðnaðinn,plz ekki hika við að spyrja FLYSE teymið,við munum veita þér bestu þjónustuna！ Við getum einnig veitt þér góð en ódýr innspýting mótunarvél! Eða hafðu samband við okkur á Facebook.