Питатели служат для равномерной подачи полимерного материала в цилиндр экструдера, что способствует равномерности выдавливания расплава из формующей головки. Многие полимерные порошкообразные материалы обладают способностью к образованию сводов над загрузочным отверстием цилиндра, что является одной из причин пульсации при подаче. Для предотвращения сводообразования используют простейшие ворошители, устанавливаемые непосредственно в бункере. Привод экструдера должен обеспечивать плавное регулирование частоты вращения червяка и стабильность выбранного скоростного режима. Чаще других применяют электромеханические приводы, состоящие из электродвигателя и механической редуцирующей передачи. Для регулирования скорости вращения используют электродвигатели постоянного или переменного тока. Выбор и расчет оборудования Считается, что в зоне дозирования действуют три потока расплава: прямой, мнимый, обратный и поток утечек через радиальные зазоры между цилиндром и гребнем винтовой нарезки червяка. Прямой поток иногда называют вынужденным. Он появляется в результате вращения червяка. Производительность прямого потока Qпр определяется скоростью вращения червяка ωч и геометрическими характеристиками α винтового канала (глубина, ширина, шаг и наклона нарезки, диаметр червяка, профиль канавки): Обратный (мнимый) поток Qобр обусловлен сопротивлением движению расплава, которое определяется давлением в головке Δр и зависит от эффективной вязкости η: Величина константы β зависит от глубины винтового канала, диаметра червяка, длины зоны дозирования. Вектор движения обратного потока направлен навстречу вектору движения прямого потока и поэтому уменьшает его производительность. Поток утечек Qут также создается давлением в головке Δр, направленным навстречу движению расплава. Он зависит от геометрической константы γ и вязкости расплава η. Окончательно производительность червяка одночервячного экструдера оценивается уравнением: Производительность формующей головки Qг зависит от общей геометрической константы сопротивления головки К, перепада давления расплава Δр и его эффективной вязкости η: Для увеличения производительности стремятся повысить давление внутри головки, что достигается необходимой конструкцией её канала и снижением вязкости расплава. Поэтому процесс ведут при предельно допустимой температуре, обеспечивающей минимальную вязкость расплава. Производительность экструдера с учетом сопротивления головки: Расчет одночервячного экструдера кроме скорости вращения червяка и с учетом особенностей головки и червяка, расчет включает определение потребляемой мощности привода червяка, тепловой расчет и проверку на прочность основных механических узлов экструдера, а именно: червяка, цилиндра, подшипников червяка. Скорость вращения червяка вычисляется по требуемым производительности, геометрическим характеристикам червяка и реологическим параметрам расплава перерабатываемого полимера. Потребляемая мощность привода представляет собой сумму трех составляющих: мощности, расходуемой на преодоление трения полимера о стенки цилиндра и поверхность червяка; мощности, затрачиваемой на сдвиг расплава в кольцевом зазоре между червяком и цилиндром, и мощности, потребляемой на увеличение давления в расплаве. Тепловой расчет состоит в определении необходимой мощности нагревателей материального цилиндра шнека, работающего в расчетном режиме, и сопоставлении ее с мощностью обогревателей выбранной машин. В результате должно соблюдаться соотношение www.newchemistry.ru
|