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文檔簡介
1、<p> 題 目:SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)</p><p> 系 、 部: 機(jī)械工程系 </p><p> 學(xué)生姓名: </p><p> 指導(dǎo)教師: </p><p> 專 業(yè): 數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用 &
2、lt;/p><p> 班 級: </p><p> 完成時間: </p><p><b> 目 錄</b></p><p> 1 緒論…………………………………………………………………………………1</p><
3、;p> 2 主要技術(shù)參數(shù)………………………………………………………………………2</p><p> 3 工況分析……………………………………………………………………………4</p><p> 3.1 和模油缸缸負(fù)載…………………………………………………………</p><p> 3.1.2 空行程油缸推力…………………………………………………&l
4、t;/p><p> 3.2 注射座整體移動油缸負(fù)載………………………………………………</p><p> 3.3 注射液壓缸負(fù)載…………………………………………………………</p><p> 3.4 頂出油缸負(fù)載……………………………………………………………</p><p> 3.5 初算驅(qū)動油缸所需的功率………………………………
5、………………</p><p> 4 油缸工作壓力和流量的確定………………………………………………………</p><p> 4.1 油缸工作壓力的確定…………………………………………………………</p><p> 4.2 油缸幾何尺寸的確定…………………………………………………………</p><p> 4.2.1 根據(jù)和模油缸最
6、大推力確定和模油缸內(nèi)徑…………………………</p><p> 4.2.2 根據(jù)注射座最大推力確定注射座移動油缸內(nèi)徑……………………</p><p> 4.2.3 根據(jù)注射油缸最大推力確定注射油缸內(nèi)徑…………………………</p><p> 4.2.4 根據(jù)頂出油缸最大推力確定頂出油缸內(nèi)徑…………………………</p><p> 4.
7、3 根據(jù)確定的油缸直徑標(biāo)準(zhǔn)值,計(jì)算實(shí)際使用的油缸工作壓力,繪制整個動作循環(huán)圖…………………………………………………………………………</p><p> 4.4 油缸所需流量的確定…………………………………………………………</p><p> 4.5 油缸功率圖的繪制……………………………………………………………</p><p> 5 液壓系統(tǒng)方案和工作
8、原理圖的擬定…………………………………………………</p><p> 6 液壓元件的選擇………………………………………………………………………</p><p> 6.1 油泵的選擇……………………………………………………………………</p><p> 6.1.1 油泵工作壓力的確定……………………………………………………</p><p
9、> 6.1.2 油泵流量的確定…………………………………………………………</p><p> 6.1.3 油泵電機(jī)功率的確定……………………………………………………</p><p> 6.2 控制閥的選擇…………………………………………………………………</p><p> 6.3 油管內(nèi)徑的確定………………………………………………………………&
10、lt;/p><p> 6.3.1 大泵吸油管內(nèi)徑計(jì)算………………………………………………………</p><p> 6.3.2 小泵吸油管內(nèi)徑計(jì)算………………………………………………………</p><p> 6.3.3 大泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算………………………………………………………</p><p> 6.3.4 小泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算……
11、…………………………………………………</p><p> 6.3.5 雙泵并聯(lián),壓力油匯合后油管內(nèi)徑的確定………………………………</p><p> 7 壓力系統(tǒng)性能的驗(yàn)算…………………………………………………………………</p><p> 7.1 系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)算……………………………………………………………</p><p>
12、 7.1.1 局部壓力損失計(jì)算…………………………………………………………</p><p> 7.1.2 沿程損失計(jì)算………………………………………………………………</p><p> 7.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算和油冷卻器傳熱面積的確定……………………………</p><p> 7.2.1 液壓系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算……………………………………………………
13、</p><p> 7.2.2 油箱容量計(jì)算和油箱散熱面積的確定……………………………………</p><p> 7.2.3 油冷卻器的計(jì)算……………………………………………………………</p><p> 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………</p><p> 致謝…………………………………………
14、………………………………………………</p><p> 附錄…………………………………………………………………………………………</p><p> 1 緒 論</p><p> 注塑機(jī)是中國產(chǎn)量和應(yīng)用量最大的塑機(jī)品種,也是中國塑機(jī)出口的主力80年代以后,中國注塑機(jī)行業(yè)得到快速發(fā)展,年增長率在20%以上,并逐步形成了以浙江寧波、廣東東莞、順德等地為主
15、的加工基地。其中,寧波的注塑機(jī)產(chǎn)銷量占全國總產(chǎn)銷量的五成以上。其中包括全球產(chǎn)銷量第一的中國寧波海天集團(tuán)有限公司和十多家外資企業(yè),涉及到的零部件配套企業(yè)多達(dá)數(shù)百家。目前,中國大型骨干注塑機(jī)生產(chǎn)企業(yè)大多是合資企業(yè),引進(jìn)了國外先進(jìn)的技術(shù)和管理模式。在技術(shù)方面,中國生產(chǎn)的注塑機(jī)已從普通機(jī)型向大型機(jī)、全電動機(jī)、電液復(fù)合機(jī)和專用注塑機(jī)方面發(fā)展。其中海天開發(fā)出了中國最大鎖模力的注塑機(jī),用于汽車配件的生產(chǎn);震雄開發(fā)出了全電動用于光盤生產(chǎn)的專用機(jī)和用于P
16、ET瓶坯注塑的專用機(jī)型。雖然從整體上看,中國生產(chǎn)的注塑機(jī)還主要是低端產(chǎn)品,但以海天和震雄為代表的注塑機(jī)生產(chǎn)企業(yè)正努力向中端市場發(fā)展。 </p><p> 在應(yīng)用方面,中國注塑機(jī)以通用型為主,一般性的塑料制品如玩具、文具、日用品、家具、裝修材料的生產(chǎn)占據(jù)最大的市場份額。 </p><p> 其次,注塑機(jī)主要用于大型家電,如冰箱、彩電、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、計(jì)算機(jī)殼體等的
17、生產(chǎn),這一應(yīng)用市場占據(jù)了中國工程塑料總量的40%以上,國產(chǎn)注塑機(jī)在這一市場上占有率較高。</p><p> 注塑機(jī)應(yīng)用的另外一個重要領(lǐng)域是包裝制品的生產(chǎn),主要用于PET瓶坯、塑料瓶、瓶蓋等產(chǎn)品。其中PET瓶坯專用注塑機(jī)市場目前主要以進(jìn)口設(shè)備為主。 </p><p> 一些專用注塑機(jī)如用于生產(chǎn)精細(xì)陶瓷組件的陶瓷注塑機(jī)和生產(chǎn)釹鐵硼電子組件的磁性注塑機(jī),由于用量不太大,沒有得到機(jī)
18、械生產(chǎn)企業(yè)的重視。但隨著市場的進(jìn)一步細(xì)分,開發(fā)相關(guān)專用機(jī)型具有重要意義。 </p><p> 我設(shè)計(jì)這臺機(jī)器的目的是:為了進(jìn)一步了解注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)和其工作原理,把我們學(xué)習(xí)的理論用到實(shí)際中去。</p><p> 2 SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p><b> 3 工況分析 </b></p&g
19、t;<p> 塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是整個動作循環(huán)過程中,系統(tǒng)的負(fù)載變化和速度變化均變大,在進(jìn)行工況分析時必須加以考慮。 </p><p> 3.1 合摸油缸負(fù)載 </p><p> 閉摸動作的工況特點(diǎn)是:模具閉合過程中的負(fù)載是輕載,速度有慢—快—慢的變化;模具閉合后的負(fù)載為重載,速度為零。</p><p> 3.1.1 根據(jù)合模
20、力確定合模油缸推力 </p><p> 由于合模機(jī)構(gòu)形式不同,合模油缸推力的計(jì)算方法也就不一樣。SX—ZY—250注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)采用了液壓—機(jī)械組合形式。</p><p><b> 圖3.1</b></p><p> 根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)受力分析可得合模油缸推力為:</p><p> P1z=P合/[18.6×
21、;(I1/I)+1]</p><p> 試中 P1z—合模油缸為保證模具鎖緊所需的油缸推力,牛;</p><p> P合—模具鎖緊所需的合模力,牛。</p><p> I1/I—有關(guān)長度之比,SX—ZY—250注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)取I1/I=0.8,故為保證模具鎖緊力(1600KN)所需的油缸推力為; </p><p> P1z =1600
22、000/15.9=100628(牛)</p><p> 3.1.2 空行程時油缸推力</p><p> 空行程時油缸推力P1q只需滿足克服摩擦力的要求。根據(jù)同類型機(jī)臺實(shí)測結(jié)果,取P1q=0.14P1z則: P1q=0.14×100628=14088 (牛)</p><p> SX—ZY—250注射機(jī)閉模速度較小,因此慣性力很小,可忽略。</
23、p><p> 3.1.3 啟模時油缸推力</p><p> 啟模時油缸推力P2z需滿足啟模力和克服油缸摩擦力的要求,即:</p><p> P2z=P啟+T=60000+0.1×60000=66000(牛)</p><p> 3.2 注射座整體移動油缸負(fù)載</p><p> 注射座整體移動過程中,油缸
24、推力 P3q只需滿足克服各種摩擦力的要求,而當(dāng)噴嘴接觸模具澆口時,則必須保持注射座油缸最大推力 P3z為40KN,以使注射成型過程正常進(jìn)行。根據(jù)類比,取 P3q=0.23P3z則P3q=0.23X40000=9200(牛)。</p><p> 3.3 注射油缸負(fù)載</p><p> 注射過程中,負(fù)載是變化的,當(dāng)熔融塑料注人模腔時,注射壓力由零逐漸沿AB上升,模腔注滿時壓力由B急速上升到
25、C點(diǎn),當(dāng)冷卻時塑料收縮,壓力降低,為防止收縮需補(bǔ)縮保壓,其壓力為DE曲線如下:</p><p><b> 圖3.2</b></p><p> 根據(jù)最大注射壓力和螺桿直徑,可確定注射缸的最大推力為:</p><p> P4z=1/4兀d2螺P注=206.6(KN)</p><p> 保壓過程中油缸負(fù)載一般要比注射過
26、程油缸負(fù)載小,其值隨制品形狀,塑料品種以及成型工藝條件不同而異。</p><p> 3.4 頂出油缸負(fù)載</p><p> 頂出油缸的最大推力P5z需滿足制品頂出力和克服油缸摩擦力的要求,即:</p><p> P5z=P頂+ T=36+0.1×36=39.6(KN)</p><p> 3.5 初算驅(qū)動油缸所需的功率<
27、/p><p> 根據(jù)上述工況分析可知,在注射過程中,系統(tǒng)所需的功率為最大,</p><p> N=(Pmax×V/n)×10-3</p><p> 試中 N—驅(qū)動油缸所需的功率,千瓦;</p><p> Pmax—最大的負(fù)載,牛</p><p> V—在最大負(fù)載時的工作速度,米/秒;</
28、p><p> n—包括油泵在內(nèi)的驅(qū)動裝置總效率。</p><p> N=(Pmax×V/n)×10-3=206.6×103×25×10-3×10-3/0.8=6.5(KW)</p><p> 4 油缸工作壓力和流量的確定</p><p> 4.1 油缸工作壓力的確定 </
29、p><p> 根據(jù)注射成型工藝對壓力和速度的要求,結(jié)合我國目前生產(chǎn)的情況及油泵供應(yīng)情況,初選油缸工作壓力為6.5MPa。</p><p> 表4.1 國產(chǎn)注塑機(jī)壓力流量參數(shù)</p><p> 表4.2 國外產(chǎn)注塑機(jī)壓力流量參數(shù)</p><p> 4.2 油缸幾何尺寸的確定 </p><p> 4.2.1 根據(jù)合模
30、油缸最大推力確定合模油缸內(nèi)徑</p><p> 合模油缸采用當(dāng)活塞桿油缸,工作腔為無桿腔,油缸內(nèi)徑計(jì)算,即:</p><p> A=兀D2/4=Pmax/P</p><p> 試中 A—油缸工作面積,m2 </p><p> Pmax—油缸所克服的最大負(fù)載,n;</p><p>
31、P—油缸的工作壓力,Pa。</p><p> D合=(4Pmax/兀P)1/2 =(4×100628/3.14×12×106)1/2= 0.1(m)</p><p> SX—ZY—250注射機(jī)合模油缸內(nèi)徑取0.1m。</p><p> 活塞桿直徑d合取為0.4D合,即:</p><p> d合 =0.4
32、D合=0.4×0.1=0.04(m)</p><p> SX—ZY—250注射機(jī)合模油缸活塞桿直徑取為0.04m。</p><p> 4.2.2 根據(jù)注射座注射座最大推力確定注射座移動油缸內(nèi)徑</p><p> 注射座移動油缸采用單活塞桿油缸,工作腔為無桿腔,油缸內(nèi)徑為:</p><p> D注座=(4Pmax/兀p)1/2
33、=[(4×40000)/(3.14×12×1000000)]1/2= 0.065(m) </p><p> SX—ZY—250注射機(jī)注射座移動油缸內(nèi)徑取為0.065m。</p><p> 活塞桿直徑d注座取為0.4D注座,即 </p><p> d注座×0.4D注座=0.4×0.065= 0.026(m) 。&
34、lt;/p><p> 4.2.3 根據(jù)注射油缸最大推力確定注射油缸內(nèi)徑</p><p> 注射油缸采用雙活塞桿油缸,位于工作腔端的活塞桿用來作為行程控制預(yù)塑加料,活塞桿直徑取與螺桿直徑相同,即為45mm。</p><p> 注射油桿內(nèi)徑可用下式計(jì)算:</p><p> D注=[(4Pmax+兀d2螺p)/( 兀p)] 1/2=[(4
35、15;206600+3.14×0.0452</p><p> ×6.5×106)/(3.14×6.5×106)]1/2=0.206(m)</p><p> 4.2.4 根據(jù)頂出油缸最大推力確定頂出油缸內(nèi)徑</p><p> 頂出油缸采用單活塞桿油缸,工作腔為無桿腔,油缸內(nèi)徑按公式計(jì)算,即:</p>
36、<p> D頂=(4Pmax)/( 兀p)=[(4×39.6×103)/(3.14×6.5×103)] 1/2=0.088</p><p> 活塞桿直徑d頂=0.4 D頂=0.4×0.088=0.0352(m)</p><p> 4.3 根據(jù)確定的油缸直徑標(biāo)準(zhǔn)值,計(jì)算實(shí)際使用的油缸工作壓力,繪制整個動作循環(huán)壓力圖</
37、p><p> SX—ZY—250注射機(jī),各動作循環(huán)的油缸工作壓力和動作如表4.3所示。</p><p> 表4.3 SX—ZY—250注射機(jī)液壓系統(tǒng)油缸工作壓力及動作時間表</p><p> 4.4 油缸所需流量的確定</p><p> SX—ZY—250注射機(jī)各動作循環(huán)中油缸所需流量如表4.4所示。</p><
38、p> 表4.4 SX—ZY—250注射機(jī)動作循環(huán)中油缸所需流量</p><p> 4.5 油缸功率圖的繪制</p><p> 圖4.5 SX—ZY—250注射機(jī)當(dāng)采用固定預(yù)塑方式時流量循環(huán)圖</p><p> 表4.5 SX—ZY—250注射機(jī)各種動作循環(huán)中油缸所需功率</p><p> 5 液壓系統(tǒng)方案和工作原理圖
39、的擬定</p><p> 根據(jù)以上工況分析和計(jì)算,可初步擬定出液壓系統(tǒng)方案。根據(jù)塑料注射機(jī)工作部件速比很大,但又不需要大范圍無級調(diào)速的特點(diǎn),本機(jī)擬采用量不同的兩個定量油泵并聯(lián)供油的開式系統(tǒng),這一方案與單泵供油系統(tǒng)相比效率較高,系統(tǒng)發(fā)熱少;而與變量油系統(tǒng)相比,結(jié)構(gòu)簡單,成本低。</p><p> 為滿足注射速度的調(diào)節(jié),選用調(diào)速閥進(jìn)行口節(jié)流調(diào)速,其特點(diǎn)是注射油缸回油的阻力小,可以獲得較大的
40、注射推力,而且調(diào)速范圍較大,速度穩(wěn)定性較好。缺點(diǎn)是油通過調(diào)速閥發(fā)熱后進(jìn)入注射油缸,造成油缸泄漏增加。</p><p> 根據(jù)塑料的品種、制作的幾何形狀和模具的澆注系統(tǒng)的不同,注射系統(tǒng)采用了兩級壓力控制,以便靈活地控制注射壓力和保壓壓力。</p><p> 為了便于實(shí)現(xiàn)自動循環(huán),系統(tǒng)的換向控制閥多數(shù)采用三位四通電液換向閥和電磁抽閥。采用電液換向閥換向過程比較平穩(wěn),適用于壓力較高及流量較大
41、的場合,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本高。三位四通換向閥滑中位機(jī)能除注射電液換向閥和控制兩級壓力動作的電磁換向閥外,皆采用O型,其換向停止的位置精度較高,且能滿足本機(jī)并聯(lián)多油缸油路系統(tǒng)的工作需要。注射電液換向閥和控制兩級壓力動作的電磁換向閽采用Y型機(jī)能,既滿足本機(jī)并聯(lián)多油缸油路系統(tǒng)的工作需要,又分別利用中位Y型機(jī)能滿足螺桿預(yù)料后退時注射油缸左腔形成真空進(jìn)行吸油的需要和使控制兩級壓力大小的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥處于非工作狀態(tài)位置進(jìn)行卸荷的需要。</p>
42、;<p> 在啟模系統(tǒng)中采用進(jìn)油節(jié)流增加啟模阻力,以滿足模過程中實(shí)現(xiàn)制品頂出的要求,從而縮短輔助時間,提高生產(chǎn)率。</p><p> 本系統(tǒng)除采用時間繼電器控制保壓和冷卻動作外,其余皆采用行程開關(guān)控制各油缸可靠地依次動作和進(jìn)行速度換接。</p><p> 為使用加工塑料得到良好的塑化質(zhì)量,本機(jī)在注射系統(tǒng)中采用了背壓閥,控制螺桿 退回時間,以使塑化的塑料比較密實(shí),且有利于
43、分離氣體的排出。</p><p> 圖5.1 SX-ZY-250注射機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理圖</p><p> 表5.1 SX—ZY—250注射機(jī)動作順序說明</p><p> 6 液壓元件的選擇 </p><p><b> 6.1 油泵的選擇</b></p><p> 6.1.1 油
44、泵工作壓力的確定</p><p> 油泵工作壓力按公式計(jì)算,即:</p><p><b> PB=P+∑△P</b></p><p> 由于在注射液壓系統(tǒng)中,壓力油所經(jīng)過的數(shù)量較多,故壓力損失∑△P亦較大,查表取∑△P=0.8Mpa。注射油缸最大工作壓力P可根據(jù)表1—1取6.5Mpa。</p><p> 于是油缸
45、工作壓力即為:</p><p> PB =6.5+0.8=7.3(MPa)</p><p> 所選油泵的額定工作壓力應(yīng)為:</p><p> P額=1.25 PB =9.1(MPa)</p><p> 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果,應(yīng)選額定壓力為14Mpa的雙級葉片泵。</p><p> 6.1.2 油泵流量的確定<
46、;/p><p> 油泵流量可按公式計(jì)算,即:</p><p> QB≥K(∑Q)max=1.1×226=248.6(升/分)</p><p> 根據(jù)油泵的額定壓力和流量的計(jì)算結(jié)果以及快、慢運(yùn)動所需的要求,應(yīng)選用雙級葉片泵油泵系列。</p><p> 6.1.3 油泵電機(jī)功率的確定</p><p> 注射
47、機(jī)在整個動作循環(huán)中,系統(tǒng)的壓力和流量是變化的,故油泵電機(jī)功率應(yīng)按公式計(jì)算,即:</p><p> Nm=[(N12×t1+……+ Nn2×tn)/ (t1+……+ tn)]1/2</p><p> Nm—等值功率,KW:</p><p> N1, ……, Nn— 一個動作循環(huán)中各階段所需的功率,KW。</p><p>
48、; t1, ……, tn— 一個動作循環(huán)中各階段所需的時間,S。</p><p> 在選擇驅(qū)動油泵的電機(jī)時,應(yīng)首先比較等值功率與各個動作的最大功率。當(dāng)最大功率在電機(jī)允許的短時超載范圍內(nèi)時,可按等值功率選取電機(jī),否則應(yīng)按最大功率選取電機(jī)。</p><p> 即: Nmax≤KNe</p><p> 式中 Nmax— 最大
49、功率,KW;</p><p> Ne— 電機(jī)額定功勞,KW;</p><p> K— 電機(jī)的過載系數(shù)。一般對直流電機(jī),K=1.8~2.5;對異步電機(jī),考慮到電網(wǎng)電壓的波動,一般取,K=1.5~2.0。</p><p> (1) 慢速閉模 小泵工作,大泵卸荷</p><p> 小泵工作壓力P1等于慢速閉模時合模油缸所需壓力與閉模
50、液壓系統(tǒng)壓力之損失和。壓力損失取為0.3Mpa,則P1=2.1 Mpa。此時流量Q1可根據(jù)產(chǎn)品樣本用內(nèi)插法求得為12升/分,并取小泵總功率n1為0.35。大泵卸貨壓力P2(流量閥卸貨壓力)取為0.6Mpa,Q2=47升/分,n2取為0.30。所以在慢速閉模時油泵所需功率N1為:</p><p> N1=[ P1 Q1×10-6]/(60 n1)+[P2 Q2×10-6]/(60 n2)&l
51、t;/p><p> =[2.1×106×12×10-6]/(60×0.35)+ [0.6×106×47×10-6]/(60×0.3)</p><p><b> =2.77(KW)</b></p><p> (2) 快速閉模, 大,小泵皆工作</p>
52、<p> 油泵工作壓力P等于快速閉模時合模油缸所需壓力與閉模液壓系統(tǒng)壓力之損失和。壓力損失取為0.5Mpa,則P=2.3 Mpa,Q1=12升/分,Q1=47升/分,n=0.35。所以在快速閉模時油缸所需功率N2:</p><p> N2=[P(Q1+ Q2)×10-6]/(60 n)</p><p> =[2.3×106×(12+47)
53、15;10-6]/(60×0.35)</p><p><b> =6.4(KW)</b></p><p> (3)連桿瑣緊,大,小泵皆工作</p><p> 以使連桿迅速倒達(dá)自瑣位置。油缸工作壓力P=13 Mpa(其中∑△P=0.2 Mpa), Q1=11升/分,Q2=43升/分,n=0.8,側(cè)鎖緊時油泵所需功率N3:</
54、p><p> N3=[P(Q1+ Q2)×10-6]/(60 n)</p><p> =[13×106×(11+43)×10-6]/(60×0.8)</p><p><b> =14.6(KW)</b></p><p> (4)注射座整體前移 , 小泵工作,大泵卸貨&
55、lt;/p><p> 小泵工作壓力P1=3 Mpa(其中∑△P=0.2 Mpa),Q1=12升/分,n1=0.35。大泵的卸荷壓力P2=0.6Mpa ,Q2=47升/分,n2=0.3。所以注射座整體前移時,油泵所需功率為:</p><p> N4=[P1Q1×10-6]/(60 n1)+[P2Q2×106]/(60 n2)</p><p> =
56、[3×106×12×10-6]/(60×0.35)+ [0.6×106×47×10-6]/(60×0.3)</p><p><b> =3.28(KW)</b></p><p> (5)注射大,小泵皆工作</p><p> 其工作壓力P=7.3 Mpa(其中∑
57、△P=0.8Mpa),Q1=10升/分,Q2=43升/分,n=0.8所以注射時油泵所需功率為:</p><p> N5=[P(Q1+ Q2)×10-6]/(60 n)</p><p> =[7.3×106×(10+43)×10-6]/(60×0.8)</p><p><b> =8.06(KW)<
58、;/b></p><p> (6)保壓小泵皆工作,大泵卸荷</p><p> 小泵的工作壓力P1=6.5 Mpa(因保壓時進(jìn)入注射油泵的流量很小,故∑△P=0 ) </p><p> Q1=9.5升/分,n1=0.85。大泵的卸荷壓力P2=0.6 Mpa,Q2=47升/分,n2=0.3。所以保壓時油泵需功率為:</p><p>
59、 N6=[ P1 Q1×10-6]/(60 n1)+[ P2 Q2×10-6]/(60 n2)</p><p> =[6.5×106×9.5×10-6]/(60×0.85)+ [0.6×106×47×10-6]/(60×0.3)</p><p><b> =2.78(KW)&l
60、t;/b></p><p> (7)預(yù)塑,小泵皆工作,大泵卸荷</p><p> 其卸貨壓力P=0.6Mpa,Q1=12升/分,Q2=47升/分,n=0.3。所以預(yù)塑時油泵所需功率為:</p><p> N7=[P(Q1+ Q2)×10-6]/(60 n)</p><p> =[0.6×106×(1
61、2+47)×10-6]/(60×0.3)</p><p><b> =1.97(KW)</b></p><p> (8)冷卻,大,小泵皆卸荷</p><p> 其卸貨壓力P=0.6Mpa,Q1=12升/分,Q2=47升/分,n=0.3。所以預(yù)塑時油泵所需功率為:</p><p> N8=[P(
62、Q1+ Q2)×106]/(60 n)</p><p> =[0.6×106×(12+47)×10-6]/(60×0.3)</p><p><b> =1.97(KW)</b></p><p> (9)連桿解除自鎖,大,小泵皆工作</p><p> 以使連桿迅速解
63、除自瑣。大,小泵的工作壓力P=12.5Mpa(其中∑△P=0.3 Mpa), Q1=11升/分,Q2=44升/分,n=0.8,所以連桿解除自鎖時油泵所需功率N9:</p><p> N9=[P(Q1+ Q2)×106]/(60 n)</p><p> =[12.5×106×(11+44)×10-6]/(60×0.8)</p>
64、<p><b> =14.3(KW)</b></p><p> (10)快速啟模和頂出,大,小泵皆工作</p><p> 其工作壓力P=7Mpa(其中∑△P=0.5 Mpa), Q1=11升/分,Q2=44升/分,n=0.8,所以快速啟模和頂出時油泵所需功率N10:</p><p> N10=[P(Q1+ Q2)×
65、;10-6]/(60 n)</p><p> =[7×106×(11+44)×10-6]/(60×0.8) =8.0(KW)</p><p> ?。?1)慢速啟模,小泵工作,大泵卸貨</p><p> 由于在進(jìn)口裝有節(jié)流閥,雖有利于啟模中頂出制品,但增加了啟模阻力此時,小泵的工作壓力P1=2.5Mpa,(其中∑△P=0.4
66、 Mpa)Q1=12升/分,n=0.35 ,大泵卸荷壓力P2=0.6 Mpa ,Q2=47升/分,n=0.3,所以慢速啟模時油泵所需功率N11:</p><p> N11=[ P1 Q1×106]/(60 n1)+[P2Q2×106]/(60 n2)</p><p> =[2.5×106×12×10-6]/(60×0.35)+
67、 [0.6×106×47×10-6]/(60×0.3)] =3(KW)</p><p> 在整個動作循環(huán)中注射階段油泵所需功率為最大,即Nmax= N5=8.06(KW),按N=Nmax/K來選擇電機(jī),取K=1.5</p><p><b> N=Nmax/K</b></p><p><b>
68、 =8.06/1.5</b></p><p><b> =5.38(KW)</b></p><p> 6.2 控制閥的選擇</p><p> 根據(jù)本系的工作壓力和通過該閥的最大流量分別選擇各中閥。SX—ZY—250注射機(jī)所選用的標(biāo)準(zhǔn)元件列于表:</p><p><b> 表6.1</
69、b></p><p> 6.3 油管內(nèi)徑的確定</p><p> 6.3.1 大泵吸油內(nèi)徑的計(jì)算</p><p> 油管內(nèi)徑可按下式計(jì)算;即</p><p> d=4.6(Q/V允)1/2毫米</p><p> 式中 d—油管的內(nèi)徑,mm;</p><p> Q—油管內(nèi)應(yīng)通過
70、的最大流量,升/分</p><p> V允—油管中的允許流速,米/秒</p><p> 已知大泵流量為47升/分,吸油管允許流速V允為0.5~1.5米/秒,取V允=0.75米/秒,則:</p><p> d=4.6(Q/V允)1/2</p><p> =4.6(47/0.75)1/2</p><p><b
71、> =36.4(mm)</b></p><p> 實(shí)際選取內(nèi)徑為40mm的有縫鋼管。</p><p> 6.3.2 小泵吸油管內(nèi)徑計(jì)算</p><p> 已知小泵流量為12升/分,吸油管允許流速V允為1.5米/秒,則:</p><p> d=4.6(Q/V允)1/2</p><p> =4
72、.6(12/1.5)1/2</p><p><b> =13(mm)</b></p><p> 實(shí)際選取內(nèi)徑為15mm的有縫鋼管。</p><p> 6.3.3 大泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算</p><p> 取壓油管允許流速=4.0米/秒,則:</p><p> d=4.6(Q/V允)1/2&l
73、t;/p><p> =4.6(47/4.0)1/2</p><p><b> =15.8(mm)</b></p><p> 實(shí)際選取內(nèi)徑為18mm的無縫鋼管。</p><p> 6.3.4 小泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算</p><p> 取壓油管允許流速=4.0米/秒,則:</p>&l
74、t;p> d=4.6(Q/V允)1/2</p><p> =4.6(12/4.0)1/2</p><p><b> =8(mm)</b></p><p> 實(shí)際選取內(nèi)徑為8mm的無縫鋼管。</p><p> 6.3.5 雙泵并聯(lián),壓力油匯合后油管內(nèi)徑的確定</p><p> d=
75、4.6[(Q1+ Q2)/V允]1/2</p><p> =4.6[(12+47)/4]1/2</p><p><b> =17.7(mm)</b></p><p> 實(shí)際選取內(nèi)徑為20mm的無縫鋼管。</p><p> 7 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算</p><p> 7.1 系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)
76、算</p><p> 由上述功率損失可知,在快速注射階段系統(tǒng)所消耗的功率為最大。故只驗(yàn)算注射階段的壓力損失。</p><p> 7.1.1 局部壓力損失計(jì)算</p><p> 局部壓力損失主要是流經(jīng)各控制閥的壓力損失疊加。即:</p><p> P局=△PI+……+△Pn</p><p> =0.1+0.1+
77、0.2+0.1+0.2</p><p><b> =0.7(MPa)</b></p><p> 7.1.2 沿程損失計(jì)算</p><p> 進(jìn)油管長3.5米,通過流量Q=45升/分=0.75×10-3米3/秒。選用20號機(jī)油,機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動粘帖ⅴ=0.27厘米/秒=2.7×10-5米/秒,油的重度r=9000牛
78、/米3,管子內(nèi)徑d=13毫米。則:</p><p><b> 管內(nèi)流速:</b></p><p> V=Q/兀(1/4d2)=(0.75×10-3)/[1/4×3.14×(0.013)2]=5.7米/秒</p><p><b> 雷諾數(shù):</b></p><p>
79、 Re=ⅴd/r=(5.7×0.013)/ 2.7×10-5=2744</p><p> 故為紊流。沿程損失△P沿可按下試計(jì)算:</p><p> △P沿=(0.3164/ Re0.25)×L/d×V2r/2g=0.3164/27440.25×(3.5/0.013)×5.72/(2×9.8)×9000=0
80、.175(MPa)</p><p> 總的壓力損失△P總=△P沿+△P局=0.175+0.7=0.875(MPa)</p><p> 7.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算和油冷卻器傳熱面積的確定</p><p> 7.2.1 液壓系統(tǒng)發(fā)熱的計(jì)算 主要包括油泵和馬達(dá)(或油馬達(dá))的功率H1,溢流閥的溢流損失所產(chǎn)生的熱量H2以及液流通過各控制伐及管道的壓力損失等所產(chǎn)生的熱
81、量H3。一般只粗略計(jì)算前兩項(xiàng)所產(chǎn)生的熱量。</p><p> 表7.1 SX—ZY—250注射機(jī)液壓系統(tǒng)發(fā)熱量計(jì)算</p><p> 由表7.1可知,注射機(jī)在整個動作循環(huán)中,系統(tǒng)的發(fā)熱量是變化,一般按平均發(fā)熱量來計(jì)算。即:</p><p> H均=(H1T1+……+=HNTN)/(T1+……+ TN)</p><p> =(8.46
82、×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/時</p><p> 管路及其它損失所產(chǎn)生的熱量為:&
83、lt;/p><p> H3=(0.03~0.05)N×3.6×106焦/時</p><p> H3=0.04×22×3.6×106=3.17×106焦/時</p><p><b> 則:</b></p><p><b> 系統(tǒng)總的發(fā)熱量為:<
84、/b></p><p> H總= H均+ H3=8.2×106+3.17×106=11.37×106焦/時</p><p> 7.2.2 油箱容量計(jì)算和油箱散熱面積的確定</p><p><b> 油箱容量可按下式:</b></p><p><b> V=(3~5)Q
85、</b></p><p> 式中 V—油箱的有效容積,升;</p><p> Q—油泵每分鐘流量,升/分。</p><p> V=(3~5)Q=5×(12+47)=295升</p><p><b> 即:</b></p><p> SX—ZY—250注射機(jī)利用機(jī)
86、架底部作油箱,油箱散熱面積為2.5米2,機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時油箱裝有150升液壓油,比計(jì)算值小,這主要是考慮機(jī)器結(jié)構(gòu)就緊湊,但油液溫升較高,故必須設(shè)置油冷卻器。</p><p> 7.2.3 油冷卻器的計(jì)算</p><p> ?。?)油箱散熱量計(jì)算 </p><p> 油箱散熱量可用下式計(jì)算,即:</p><p> H散=K1A1△T1<
87、;/p><p> A1— 油箱散熱面積,一般只計(jì)算四周和底部面積,米2</p><p> T1—油箱允許溫度與環(huán)境溫度差,0C</p><p> K1—油箱散熱的系數(shù),焦/米2.時.0C。K1與環(huán)境通風(fēng)散熱的條件有關(guān),周圍通風(fēng)很差時取K1=(7~8)×4186.8焦/米2.時.0C:周圍通風(fēng)良好時取K1=13×4186.8焦/米2.時.0C:用
88、風(fēng)扇冷卻時取K1=20×4186.8焦/米2.時.0C::用循環(huán)水強(qiáng)制冷卻時取K1=(95~150)×4186.8焦/米2.時.0C:</p><p> H散=K1A1△T1</p><p> 取油箱散熱的系數(shù)K1=13×4186.8焦/米2.時.0C:油箱允許溫度△T1=300C,則:</p><p> H散=13×4
89、186.8×2.5×30=4.08×106焦/時</p><p> ?。?)冷卻器所需的冷卻面積計(jì)算</p><p> 冷卻器所需的冷卻面積可用下式計(jì)算,即:</p><p> A=(H總- H散)/K△tm</p><p> 式中 A—冷卻器散熱的面積,米2</p><p> H
90、總—液壓系統(tǒng)總的發(fā)熱量,焦/時;</p><p> H散—油箱散熱量,焦/時;</p><p> K—冷卻器的總傳熱系數(shù),一般例管式冷卻器可取K=(120~300)×4186.8焦/米2.時.0C;</p><p> △tm—油與冷卻水之間的平均溫度差,0C</p><p> 前已述及,系統(tǒng)總的發(fā)熱量H總值系平均熱量計(jì)算所得
91、,而實(shí)際上系統(tǒng)的發(fā)熱量的變化的。故在設(shè)計(jì)冷卻器時,為了適應(yīng)傳熱負(fù)載的波動,總傳動系數(shù)K宜取較小值[一般例管式冷卻器可取K=(120~300)×4186.8焦/米2.時.0C;]</p><p> 取K為120×4186.8焦/米2.時.0C。</p><p> 平均溫度差△tm按下式計(jì)算,即:</p><p> △tm=(T1+T2)/2-
92、(t1+t2)/2</p><p> 式中 T1 T2 —油的入口及出口溫度,0C。一般情況下: T1≤600C, T1+T2=5~100C</p><p> t1 t2—冷卻水的入口及出口溫度,0C。一般情況下: t1≤20~300C, </p><p> t1-t2=3~50C。</p><p> 取油的入口溫度T1=600C,
93、出口溫度T2=500C;冷卻水的入口溫度t1=250C,</p><p> 出口溫度t2=300C</p><p> 則: △tm =(60+50)/2-(25+30)/2 =27.5 0C</p><p> 故: A=(11.37×106-4.08×106)/ (120×4186.8×27.5)=0.53(米2) &
94、lt;/p><p> 考慮到油冷卻器長期操作時設(shè)備的腐蝕以及油垢、水垢對傳熱的影響,冷卻面積應(yīng)增大30﹪,即油冷卻器需所需的冷卻面積為:</p><p> A需=1.3A=1.3×0.53=0.7(米2)</p><p> SX—ZY—250注射機(jī)油冷卻器是由內(nèi)徑為9毫米,外徑為12毫米,長為698毫米的136根鋼管所組成,故冷卻器具有的冷卻面積為:&l
95、t;/p><p> A實(shí)=n兀dl=136×3.14×0.009×0.698=2.68(米2)</p><p> A實(shí)﹥A需,故滿足要求。</p><p><b> ?。?)冷卻水的計(jì)算</b></p><p> 冷卻水量按下式計(jì)算,即:</p><p> Q/=
96、[cp(T1-T2)Q]/ [c/p/( t2-t1)Q]</p><p> 式中: Q/ —冷卻水的流量,升/分</p><p> Q —油的流量,升/分</p><p> c —油的比熱,c=(0.4~0.5)×4186.8焦/千克.0C</p><p> c/—水的比熱,c/=4186.8焦/千克.0C</p&g
97、t;<p> p— 油的密度,p=900千克/米3</p><p> p/— 水的密度,p/=1000千克/米3</p><p> 取油的比熱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。則:</p><p> Q/=[cp(T1-T2)
98、Q]/ [c/p/( t2-t1)Q]</p><p> =[(12+47)×0.5×4186.8×900×(60-50)]/ [4186.8×1000×(30-25)]</p><p><b> =26.6升/分</b></p><p><b> 參考資料</b
99、></p><p> 楊培元、朱福元主編.《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p> 何存興、張鐵華主編.《液壓傳動與氣壓傳動》.華中科技大學(xué)出版社.</p><p> 沈興全、吳秀玲主編.《液壓傳動與控制》. 國防工業(yè)出版社.</p><p> 薛祖德主編《液壓傳動》.中央廣播電視大學(xué)出版社.</p&g
100、t;<p> 賈銘新主編.《液壓傳動與控制》.國防工業(yè)出版社.</p><p> 章宏甲、黃誼主編.《液壓傳動》.機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p> 7、 萬賢杞主編.《液壓傳動課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》.湖南工學(xué)院(籌)</p><p> 8、 北京化工學(xué)院-華南工學(xué)院合編. 《塑料機(jī)械液壓傳動》.中國輕工業(yè)出版社 </p>
101、<p> 9、 《液壓傳動設(shè)計(jì)手冊》 上??茖W(xué)技術(shù)出版社 1981. 115~124 489~500 568~585</p><p> 10、 黎啟柏主編. 《液壓元件手冊》 工業(yè)技術(shù)出版社 2000. 127~145 256~275</p><p> 11、 馮少如主編. 《塑料成型機(jī)械》 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1992.223</p>
102、<p> 09/20 11:46 102機(jī)體齒飛面孔雙臥多軸組合機(jī)床及CAD設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 20:02 3kN微型裝載機(jī)設(shè)計(jì)</p><p> 09/20 15:09 45T旋挖鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)液壓缸設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 15:32 5噸卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)</p>
103、<p> 10/30 17:12 C620軸撥桿的工藝規(guī)程及鉆2-Φ16孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)</p><p> 09/21 13:39 CA6140車床撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)831003</p><p> 08/30 15:37 CPU風(fēng)扇后蓋的注塑模具設(shè)計(jì)</p><p> 09/20 16:1
104、9 GDC956160工業(yè)對輥成型機(jī)設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 15:45 LS型螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p> 10/07 23:43 LS型螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)</p><p> 09/20 16:23 P-90B型耙斗式裝載機(jī)設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 20:17
105、 PE10自行車無級變速器設(shè)計(jì)</p><p> 10/07 09:23 話機(jī)機(jī)座下殼模具的設(shè)計(jì)與制造</p><p> 09/08 20:20 T108噸自卸車拐軸的斷裂原因分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p> 09/21 13:39 X-Y型數(shù)控銑床工作臺的設(shè)計(jì)</p><p> 09/08
106、20:25 YD5141SYZ后壓縮式垃圾車的上裝箱體設(shè)計(jì)</p><p> 10/07 09:20 ZH1115W柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì)</p><p> 09/21 15:34 ZXT-06型多臂機(jī)凸輪軸加工工藝及工裝設(shè)計(jì)</p><p> 10/30 16:04 三孔連桿零件的工藝規(guī)程
107、及鉆Φ35H6孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 17:57 三層貨運(yùn)電梯曳引機(jī)及傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 10/29 14:08 上蓋的工工藝規(guī)程及鉆6-Ф4.5孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p> 10/04 13:45 五噸單頭液壓放料機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p> 10/04 13:4
108、4 五噸單頭液壓放料機(jī)設(shè)計(jì)</p><p> 09/09 23:40 儀表外殼塑料模設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 20:57 傳動蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 21:00 傳動系統(tǒng)測繪與分析設(shè)計(jì)</p><p> 10/07 23:46 保護(hù)
109、罩模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p> 09/20 15:30 保鮮膜機(jī)設(shè)計(jì)</p><p> 10/04 14:35 減速箱體數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)</p><p> 10/04 13:20 鑿巖釬具釬尾的熱處理工藝探索設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 21:33 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)&
110、lt;/p><p> 10/30 15:26 制定左擺動杠桿的工工藝規(guī)程及鉆Ф12孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p> 10/29 14:03 前蓋板零件的工藝規(guī)程及鉆8-M16深29孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p> 10/07 08:44 加油機(jī)油槍手柄護(hù)套模具設(shè)計(jì)</p><p> 09/20 15:
111、17 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì)</p><p> 10/07 09:17 動模底板零件的工藝規(guī)程及鉆Φ52孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p> 10/08 20:23 包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)</p><p> 09/21 15:19 升板機(jī)前后輔機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p> 09/09
112、 22:17 升降式止回閥的設(shè)計(jì)</p><p> 09/22 18:52 升降桿軸承座的夾具工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)</p><p> 09/09 16:41 升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 15:59 半自動鎖蓋機(jī)的設(shè)計(jì)(包裝機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì))</p><p>
113、; 08/30 15:57 半軸零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)</p><p> 10/29 13:31 半軸零件鉆6-Φ14孔的工裝夾具設(shè)計(jì)圖紙</p><p> 09/26 13:53 單吊桿式鍍板系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 16:20 單級齒輪減速器模型優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p
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115、<p> 08/30 19:32 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì)</p><p> 09/09 22:33 雙模輪胎硫化機(jī)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 09/09 22:32 雙輥驅(qū)動五輥冷軋機(jī)設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 20:36 變位器工裝設(shè)計(jì)--0.1t普通座式焊接變位機(jī)<
116、/p><p> 09/28 16:50 疊層式物體制造快速成型機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 22:41 可急回抽油機(jī)速度分析及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 22:42 可移動的墻設(shè)計(jì)及三維建模</p><p> 10/04 13:25 右出線軸鉆2-Ф8夾具設(shè)計(jì)
117、</p><p> 10/04 13:23 右出線軸鉆6-Ф6夾具設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 22:36 咖啡杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)</p><p> 10/07 08:33 咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)及橫封切斷裝置設(shè)計(jì)</p><p> 09/09 16:15 啤酒貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)(總體和
118、后標(biāo)部分的設(shè)計(jì))</p><p> 10/29 13:58 噴油泵體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ14通孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 19:39 四工位的臥式組合機(jī)床設(shè)計(jì)及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 09/21 13:39 四方罩模具設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 19:42
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120、設(shè)計(jì)</p><p> 09/21 13:25 基于PLC變頻調(diào)速技術(shù)的供暖鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 09/08 22:20 基于pro-E的減速器箱體造型和數(shù)控加工自動編程設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 18:00 基于PROE的果蔬籃注塑模具設(shè)計(jì)</p><p> 08/30 1
121、9:37 基于UG的TGSS-50型水平刮板輸送機(jī)---機(jī)頭段設(shè)計(jì)</p><p> 09/21 15:16 塑料油壺蓋模具設(shè)計(jì)</p><p> 09/09 22:41 塑料膠卷盒注射模設(shè)計(jì)</p><p> 10/07 09:25 多功能推車梯子的設(shè)計(jì)</p><p> 09/08
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