Первый, кто рассматривал эту задачу в приложении к изучению механизма плавления полимерной пробки в червячном экструдере, был Тадмор с сотр. [28—30]. Позднее Вермеулен [31] и Сандстром [32, 37] исследовали этот вопрос экспериментально и теоретически, Маунт [33] экспериментально определил скорость плавления, а Пирсон [34] дал теоретический анализ этой проблемы. Воспользуемся анализом Пирсона.[1, С.282]
В описанной конструкции длина канала ограничена периметром дисков. Здесь мы не можем изгибать канал и неограниченно увеличивать его длину, как в червячном экструдере. Однако можно использовать пакет последовательно соединенных дисков для наращивания давления. Блок параллельно расположенных камер обеспечивает большую гибкость процесса и увеличивает производительность.[1, С.457]
Это выражение приближенное, так как с целью упрощения ис~ пользовался линейный температурный профиль, а не профиль, определяемый из уравнения (9.8-43). Уравнения, описанные выше, были применены для математического описания процесса плавления в червячном экструдере [29, 30], как показано в гл. 12.[1, С.291]
В процессах переработки полимеров обычно приходится продавливать сыпучий материал через трубы или каналы разного типа. В литьевой машине плунжерного типа сыпучий материал проталкивается вперед движущимся плунжером. Материал движется в канале, который по достижении торпеды переходит в кольцевой зазор. В червячном экструдере материал протягивается вперед в спиральном канале, образующемся между червяком и корпусом. Таким образом, основными методами транспортировки и уплотнения, которые используются в процессах переработки полимеров, являются: транспортировка и уплотнение за счет внешнего механического принудительного перемещения поршня и вынужденное движение и уплотнение вследствие перемещения граничной стенки в направлении потока. В первом случае трение между материалом и неподвижными стенками уменьшает транспортирующую способность, тогда как во втором — трение между твердым материалом и подвижными стенками становится источником движущей силы для транспортировки материала. Следует отметить, что эти два механизма транспор-[1, С.239]
По существу в конструкции первых червячных литьевых машин была реализована разновидность литья под давлением, известная в настоящее время под названием «интрузия»33. Интрузия — это процесс литья под давлением, при котором полость формы постепенно заполняется расплавом (термопласта или термореактивного материала), пластицируемым в червячном экструдере, под давлением, развиваемым экструдером. После заполнения полости формы червяк пластицирующего экструдера перестает вращаться и перемещается вперед подобно поршню обычной литьевой машины, создавая в форме давление запрессовки. Сравнение интрузии с режимом работы ранних машин показывает, что единственное их различие состояло в невозможности реализовать в ранних машинах последнюю фазу — фазу запрессовки.[3, С.441]
Эффективное удаление высоковязкого расплава возможно либо за счет вынужденного течения (вызываемого трением), при котором нагретая поверхность движется в направлении, параллельном поверхности контакта, либо за счет течения под давлением, при котором нагретая поверхность движется в направлении, перпендикулярном поверхности контакта, по направлению к твердому материалу, выдавливая полученный расплав. Процессы плавления, осуществляемые в червячном экструдере и литьевой машине, служат характерными примерами этих методов плавления. Можно определить эту группу методов плавления как плавление за счет теплопроводности с принудительным удалением расплава.[1, С.254]
Теоретический анализ литья под давлением включает все элементы анализа установившейся непрерывной пластицирующей экструзии, а кроме того, осложняется анализом неустойчивого течения, обусловленного периодическим вращением червяка, на которое накладывается его осевое перемещение. Для управления процессом литья под давлением важной является зона плавления в цилиндре пластикатора. Экспериментально показано, что механизм плавления полимера в цилиндре литьевой машины подобен пластикации в червячном экструдере [1]. На этом основана математическая модель процесса плавления в пластикаторе литьевой машины [2]. Расплав полимера скапливается в полости, образующейся в цилиндре перед червяком. Гомогенность расплава, полученного на этой стадии, влияет как на процесс заполнения формы, так и на качество изделий. В настоящем разделе рассматривается только процесс заполнения формы. Предполагается, что качество смешения и температура расплава остаются постоянными на протяжении всего цикла литья и не изменяются от цикла к циклу.[1, С.518]
Лидером и Тадмором [12] описан другой подход к оценке распределения деформаций, основанный на определении изменений во времени положения частиц жидкости в канале, разделенном на мелкие участки. Этот метод пригоден также для анализа пластицирующего экструдера. Результаты таких расчетов приведены на рис. 11.28. При больших скоростях вращения червяка происходит быстрое плавление полимера, и распределение деформаций оказывается подобным тому, какое наблюдается в экструзионном насосе. Увеличение скорости вращения червяка при постоянном объемном расходе приводит к увеличению противодавления. При этом происходит заметный сдвиг функции распределения деформаций в область более высоких значений деформации. И снова мы видим, что распределение деформаций в червячном экструдере довольно узкое. Следовательно, среднее значение деформации у [46] * может служить критерием смесительного воздействия. Средняя деформация пропорциональна величинам IIН, Qp/Qj и 0. Рис. 11.29 иллюстрирует зависимость у от угла винтовой нарезки червяка при различных значениях Qp/Qd- Пропорциональность средней деформации величине IIH установлена экспериментально, как было показано нами ранее при рассмотрении ФРД для случая течения между параллельными пластинами. Точно так же экспериментально было установлено, что средняя деформация возрастает при увеличении противодавления. Аналогичным образом установлены предельные значения угла нарезки червяка,[1, С.413]
В червячном экструдере происходят расплавление полимера, смачивание пигментных агломератов, их измельчение и диспергирование»[2, С.197]
Скорость вращения червяков в многочервячных машинах обычно гораздо ниже, чем в одночервячных. Следовательно, в винтовом канале червяков выделяется значительно меньше механической энергии, чем в одно-червячном экструдере, а тепло для нагрева материала поступает главным образом от внешних нагревателей за счет теплопередачи.[4, С.75]
Смешение в расплавах полимеров достигается за счет дефо-рмации сдвига, а эффективность смешения определяется величиной этой деформации, направлением усилий сдвига и продолжительностью их действия. Равномерное распределение вещества в расплаве полимера зависит от измельчения частиц до требуемого размера и распределения их в расплаве. Поток расплава в червячном экструдере имеет ламинарный характер, поэтому материал, движущийся в винтовом канале, должен подвергаться деформации сдвига по достаточно тонким слоям, а частицы должны измельчаться до требуемого размера и хорошо перемешиваться. Толщина слоев зависит от величины деформации сдвига и продолжительности ее действия, которая в свою очередь зависит от сопротивления системы.[4, С.95]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.