Теория и практика экструзии полимеров

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЗОНЫ ЗАГРУЗКИ

Основное предположение при анализе работы зоны загрузки заключается в том, что твердые частицы полимера, уплотняясь, образуют эластичную пробку, в которой отсутствуют деформации сдвига. На пробку действуют силы трения, которые возникают между поверхностями пробки, цилиндра и шнека |4, 18—20]. Ав­торы указанных работ рекомендуют различные формулы для рас­чета производительности зоны загрузки (питания) одношнсковых экструдеров.

Формула В. А. Силина (19] для случая неравенства коэффици­ентов трения полимера о поверхности шнека (fs) и цилиндра (/".):

п(D2 - d2 V/ - е)60;У pV

G = —------ -—---------- х

(2.3)

810

cos a D cos[

ап+(90—р)"

cos[a,,+(90-p)]

:■*)

cos(90-fi)

(1 + A)cos(90-0)

где G — массовая производительность зоны загрузки; I) — наружный диаметр шнека, (см. рис. 2.13); d — диаметр сердечника шнека; N — частота вращения шнека; t шаг нарезки шнека по наружному диаметру; е — ширина гребня нарез-

mi шнека вдоль его оси; р — насыпная масса; ц/ — коэффициент заполнения вин - кнюго канала в зоне зафузки; ар — угол подъема винтовой линии по наружному ииметру шнека; urf - угол подъема винтовой линии по диаметру сердечника шнс - ► л. (90 — р) — угол направления движения пробки материала относительно плос­кости, перпендикулярной к оси шнека и цилиндра (см. рис. 2.17); к = f-Jf, - отно­шение коэффициентов трения полимера о поверхности иилинлра и шнека.

Формула В. А. Силина для случая равенства коэффициентов I рения//и/|19|: . .

! я(г> -</ )(/-е)60Л, рч/

С/ ~ ч х

8 -10

(2.4)

cosa^cosfa/, +(90-р)]]_^ cosctj - cosfa,, +(90-P)’J

2cos(90 (J)

(l+^)cos(90-p)

Формула В. С. Рахманова для расчета объемной производи - к-ль мости 0зоны загрузки одношнскового экструдера 118):

TOC o "1-5" h z Q = 2,303lg - nc^- + i(cos2 а0 - cos2 N -

2 sincifl 2' >

sina^ л2 D*tg 3a pig (90 - p)

(2.5)

/V.

^ ^cos(arf + an )sin(arf - a„)+i(arf - a„) Sintt^Sinctj A)

Формула Д. М. Мак-Келви дш расчета объемной производи - 1СЛЫЮСТИ 0 зоны загрузки одношнекового экструдера |4):

<? =

IV/u

(2.6)

cosa# + sin(90-p)ctgafl

nDNcosup

I ie W \ h — ширина и высота винтового канала (см. рис. 2.13).

Формула К. Шнейдера |20| для расчета объемной производи - юльности Q зоны загрузки одношнскового экструдера:

(2.7)

Q. tDHD-kplN ,ea, MZ^

t tga/) + tg(90-p)

Формула Г. Шенкеля |1| для аналогичных целей:

C? = n2Z3/»2(^-/i)Arsina/,cosa/;[l-tgaoctg(90-p)]. (2.8)

89

В. Дарнелл и Е. Мол получили следующее выражение для расче­та объемной производительности рассматриваемой зоны |211:

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЗОНЫ ЗАГРУЗКИ

(2.9)

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЗОНЫ ЗАГРУЗКИ

s

Рис. 2.24. Теоретическая зависимость производи (ельности зоны iaipyзки от частоты вращения шнека

о ю 20 зо об/мин ными исследователями для рас-

Несмотря на большое число формул, предложенных различ-

чета производительности зоны загрузки одношнековых экст­рудеров, тщательные экспери­ментальные исследования это-

го вопроса не проведены. В связи с этим нельзя быть уверен­ным в том, что выводы этих формул вполне корректны.

Достоверность некоторых из приведенных формул проверена авторами работы |7| на экспериментальном одношнековом экст­рудере с прозрачным цилиндром (см. рис. 2.15).

Результаты экспериментов с гранулированным ударопрочным полистиролом при свободном выходе (без дросселирования) из зоны загрузки приведены на рис. 2.24. Наилучшее совпадение с эк­спериментальными данными (график 5) дает формула В. А. Силина (график 3), наихудшее — формула В. С. Рахманова (график 4). Рас­четы по формулам Г. Шенкеля (график 2) и Дарнелла—Мола (гра­фик /) даюг результаты, завышенные по сравнению с эксперимен­тальными данными (график 5).

П. К. Кленк (22) на основе анализа работы зоны загрузки с ци­линдрами различной конструкции получил следующие уравнения для расчета ее объемной производительности:

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЗОНЫ ЗАГРУЗКИ

I) для гладкого конического цилиндра:

<?= n(D-h)h—+т//) +

глс 5 — радиальный зазор между цилиндром и наружным диаметром шнека (см. рис. 2.13); остальные обозначения — смотри пояснения к формулам (2.3)—(2.9);

выражение (2.10) применимо только для коротких цилиндричес­ких втулок с малой конусностью;

2) для цилиндра с прямоугольными пазами 122):

0 = n(D-h)hl-y-+iBH

SID tgaptg(90-P)

' 2 tgctfl + tg(90-p)’ <2 I1>

где /, В, H — соответственно число, ширина и глубина пазов во внутренней повер­хности материального цилиндра в зоне загрузки;

3) для цилиндра с прямоугольными коническими пазами:

0 = л(Я-/,)/,^-£ + я( D+lje + ZOT >v|lgад. (2.12)

Теория и практика экструзии полимеров

Причины перейти на инженерные пластики

За последние десятилетия появилось множество полимерных материалов. Физические, механические свойства ряда из них настолько хороши, что они активно используются как альтернатива металлу. Особым спросом пользуются так называемые инженерные пластики. Полипропилен, …

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ РУКАВНЫХ ПЛЕНОК

Системы охлаждения экструзионных агрегатов для производ­ства рукавных пленок должны обеспечивать: — заданную интенсивность охлаждения с целыо получения ка­чественного изделия при заданной производительности экструдера; — заданную структуру пленки; — равномерность охлаждения …

РАСЧЕТ ПРОЦЕССА НАМОТКИ ПЛЕНКИ

При расчете процесса намотки пленки задают длину полотна или массу готового продукта. Если расчет рулона проводят по мас­се, то часто бывает необходимо исходя из диаметра рулона оце­нить толщину намотанной пленки. …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.