Глубина - винтовой канал
Cтраница 4
От этих же параметров зависит теплопередача от стенок цилиндра к материалу, количество тепла, выделяющегося за счет сил внутреннего трения, а следовательно, потребляемая мощность и величина энергозатрат на единицу производительности. Большое влияние на все показатели работы экструдера оказывают также шаг червяка, угол наклона нарезки и глубина винтового канала. [46]
Иногда для объяснения особенностей процесса в качестве веского аргумента используют понятие степени сжатия. Сжатие может быть достигнуто двумя способами: уменьшением шага нарезки в направлении к головке или уменьшением глубины винтового канала. Последний метод наиболее распространен, поскольку облегчает изготовление червяка и позволяет сконструировать червяк с достаточно глубоким каналом нарезки в зоне загрузки. [47]
Известно, что при экструзии материал необходимо полностью пластицировать до поступления в зону выдавливания. Для эффективного повышения качества экструдата при высокой производительности должны быть обеспечены заданные температурные градиенты и изменение текучести материала по длине червяка и глубине винтового канала, а также гомогенность расплава. Обычно частицы термопласта, соприкасающиеся с поверхностью червяка или цилиндра, нагреваются сильнее, чем частицы, удаленные от этих поверхностей. [48]
В настоящее время считается, что охлаждение червяка необходимо только в случае переработки термочувствительных полимеров, чтобы уменьшить разложение материала на поверхности червяка. Кроме того, в тех случаях, когда конструкция червяка не соответствует перерабатываемому материалу, охлаждение червяка используется как метод замораживания пластмассы на поверхности червяка, что эквивалентно уменьшению глубины винтового канала. Влияние охлаждения в значительной степени зависит от длины охлаждаемой части червяка. Применение охлаждения требует определенных мер предосторожности. Изменения интенсивности охлаждения приводят к колебаниям производительности машины и температуры материала, поэтому необходимо контролировать подачу охлаждающего агента и его температуру на входе в машину. Следует избегать чрезмерно интенсивного охлаждения, чтобы не создавать больших температурных градиентов в потоке расплава, так как это может вызвать столь значительные колебания толщины изделия, что их не удастся устранить обычными способами. К тому же чрезмерное охлаждение червяка может уменьшить производительность машины и увеличить потребляемую мощность. [49]
Для удобства практических расчетов целесообразно площадь dA 1 и скорость сдвига dv / dy выразить в зависимости от геометрических параметров червяка и переменных эксплуатационных величин. Поскольку при вращающемся цилиндре и неподвижном червяке необходимый для вращения крутящий момент определяется скоростью сдвига у поверхности цилиндра ( у h), можно не учитывать ее изменение по глубине винтового канала. [50]
 |
Угловая трубная головка с охлаждаемым дорном.| Выравнивание потоков расплава с помощью симметричных распределительных каналов. [51] |
Расплав из патрубка поступает вначале в два канала, охватывающих дорн с двух сторон, которые затем поворачивают вдоль оси дорна и разделяются каждый еще на два V-образно направленных канала, соединенных с винтовыми каналами. Для того чтобы не возникали линии спаев, винтовые каналы делают с постепенно уменьшающейся глубиной, вследствие чего кольцевой зазор между корпусом 2 и дорном 1 к выходу увеличивается, а глубина винтовых каналов уменьшается до нуля. Подобные конструкции обеспечивают равномерное распределение расплава вокруг дорна и способствуют ликвидации линий спаев. [52]
Степень сжатия i 2, угол наклона винтовой линии возле зоны загрузки ф 19 13, ширина гребня е9 мм, общая длина червяка равна / о 25D 2250 мм, глубина винтового канала постоянна А 8 мм. Чер-вяк вращается со скоростью пд 90 об / мин. [53]
Глубина винтового канала постоянная Л 8 мм. Скорость вращения червяка И0 60 об. мин. [54]
Так как значения коэффициентов формы близки к единице, то можно сделать вывод, что в данном червяке влияние стенок канала на поток невелико. Примем, что коэффициент кривизны для вынужденного потока равен единице. Обычно глубина винтового канала на участке дозирующей зоны относительно мала и можно без большой ошибки принять коэффициенты формы и кривизны равными единице. [55]
Как было отмечено ранее, изменение степени сжатия материала достигается различными методами, в частности, уменьшением наружного диаметра червяка. Одновременно с уменьшением наружного диаметра червяков увеличивается диаметр сердечника, а это обеспечивает хорошее зацепление. По мере уменьшения глубины винтового канала по зонам уменьшается и шаг нарезки. [56]
Эпюры скоростей этих потоков приведены на рис. VI. В прямом потоке 1 скорость изменяется прямолинейно по глубине винтового канала червяка, в обратном же потоке 2 - по параболическому закону ( рис. VI. [57]
Третий и наиболее дорогостоящий способ - наплавка гребней витков специальным твердым сплавом, таким, например, как стеллит, с последующей шлифовкой по наружному диаметру. Наплавка позволяет получить твердую поверхность гребней независимо от рабочих температур в цилиндре. Кроме того, имеется возможность в процессе работы менять глубину винтового канала. Одна американская фирма производит наплавку гребней специальной нержавеющей сталью. [58]
Анализ ( 5 - 20) показывает, что при условии постоянства вязкости расплава во всех точках сечения канала расход вынужденного потока / а не зависит от вязкости расплава. Он определяет вынужденный поток да как обычного, так и аномально вязкого расплава. Расход вынужденного потока прямо пропорционален оборотам червяка, квадрату его диаметра и глубине винтового канала. [59]
В отличие от вынужденного потока величина противотока зависит от вязкости жидкости. Поэтому при расчете расхода противотока необходимо учитывать как аномалию вязкости расплава, так и изменение вязкости материала вдоль оси винтового канала ( методы, позволяющие учесть изменение вязкости при расчете производительности червяка, изложены ниже, стр. Кроме того, расход противотока очень сильно зависит от глубины канала, так как он пропорционален третьей степени глубины винтового канала. И, наконец, последнее отличие состоит в том, что расход противотока увеличивается прямо пропорционально диаметру червяка и совершенно не зависит от скорости вращения червяка. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5