Зона - червяк
Cтраница 3
В зоне сжатия изменяются размеры червяка. Коэффициент сжатия червяка характеризуется отношением объема витка загрузочной зоны к объему витка разгрузочной зоны. Величина коэффициента сжатия в известной степени обусловливается тем, что, во-первых, объемная плотность загружаемых гранул примерно в два раза меньше плотности расплава, поступающего в разгрузочную зону червяка, во-вторых, тем, что гранулы могут перебрасываться внутри витка, не продвигаясь вперед, что снижает производительность загрузочной зоны на 30 - 50 % от возможной. [31]
Все теории шприцевания, изложенные в предыдущих разделах настоящей главы, рассматривают только процесс перемещения вязкого или гранулированного материала по каналу червяка. При проектировании шрицмашины, предназначенной для переработки термопластичных материалов, кроме этих двух процессов, необходимо рассмотреть также сложные процессы размягчения, уплотнения и транспортировки материала, протекающие в переходной зоне червяка. Однако вследствие большой сложности и крайней запутанности различных процессов, протекающих одновременно в зоне перехода, до настоящего времени не удалось разработать общих теоретических методов, которые могли бы быть использованы для аналитического расчета характеристик этой зоны червяка. Именно существование подобной неопределенности в теории переходной зоны приводит к тому, что шприцевание термопластичных материалов в настоящее время не является полностью научно обоснованным технологическим процессом. [32]
 |
Геометрические размеры червяка. [33] |
Основным рабочим органом рассматриваемых машин является червяк, вращающийся внутри цилиндра, снабженного гильзой. Конструкция его определяет возможность переработки определенной группы полимеров, производительность машины и ее тепловой режим. Главными параметрами червяка ( рис. 8.19) являются диаметр, длина, профиль нарезки, зазор между червяком и цилиндром, размеры зон червяка, степень сжатия. Длина червяка обычно выражается в долях диаметра. Полная длина нарезки червяка условно делится на три зоны: зону загрузки, зону сжатия и зону выдавливания. [34]
Полная характеристика пластицирующего экструдера зависит от того, как червяк выполняет каждую из своих трех функций: транспортирование сыпучего материала, плавление материала и его выдавливание. Это положение иллюстрируется экспериментами Бернхардта и Мак-Келви, которые уже рассматривались в предыдущем разделе. Было показано, что работа зоны плавления червяка может в значительной степени изменяться при изменении температуры червяка в зоне плавления. Так как в использованном для экспериментов экструдере имелся манометр, расположенный в цилиндре, то была возможность непосредственно наблюдать за эффектом, который вызывался при изменении режима работы каждой из зон червяка. [35]
Конструкция червяка является наиболее важным фактором, влияющим на качество экструдируемого изделия. Поэтому ей уделяется очень большое внимание. Шаг винтового канала большинства червяков равен диаметру. Такие червяки называют червяками с диаметральным шагом. Они имеют глубокую зону питания, назначение которой - захват и равномерная транспортировка легкого сыпучего твердого полимера, и мелкий винтовой канал на конце, обеспечивающий тщательное перемешивание и генерирование давления в расплаве. Этот последний участок уменьшает чувствительность процесса к изменениям технологических параметров и образует зону червяка с высокой стабильностью объемного расхода, демпфирующую и сглаживающую возникающие ранее флуктуации расхода. Обе эти зоны соединяются между собой промежуточной зоной с коническим сердечником. [36]
Вращающийся червяк, проталкивая массу вперед, одновременно стремится повернуть ее, вызывая опасность пробуксовки массы относительно внутренних стенок цилиндра. Для уменьшения величины коэффициента трения червяк охлаждают водой, подаваемой через патрубок 15 по трубе 3 во внутреннюю полость червяка. Под желобом расположен электрический вибратор / / переменного тока, заставляющий вибрировать желоб в плоскости, перпендикулярной к пружинам. При регулировании напряжения изменяются амплитуда колебаний и объем загружаемого материала. По длине цилиндр и червяк ( рис. 109, б) можно условно разделить на три зоны: I ц и I ч - зоны питания - участок, на котором материал находится в твердом состоянии ( где 1ц - первая зона цилиндра; I ч-первая зона червяка); II ц и II ч - зоны сжатия - участок, на котором материал находится в расплавленном и частично в твердом состоянии; III ц и III ч-зоны нагнетания - участок, на котором материал находится в вязкопластичном состоянии. [37]
Страницы: 1 2 3