Ymchwil ar Effaith Cylchdro Sgriw Cyflymder Peiriant Mowldio Chwistrellu ar Gallu Plastigu a Gludedd Ymddangosiadol

0 Rhagymadrodd

Peiriant mowldio chwistrellu yw'r prif offer ar gyfer mowldio plastig, yn bennaf gan y system chwistrellu.System, system clampio, system rheoli trydanol, system iro, system drosglwyddo hydrostatig,System wresogi ac oeri, system monitro diogelwch, ac ati. Er mwyn gwella ansawdd y cynnyrch, effeithlonrwydd cynhyrchu, lleihau'r defnydd o ynni, mae pobl wedi cynnal ymchwil manwl arno. Mae'r ymchwil ar beiriannau mowldio chwistrellu yn amlochrog, gan gynnwys y system rheoli trydanol.Intelligent transform.Servo trawsnewid system drawsyrru Arbed ynni o wresogi ac oeri systemReform.The strwythur sgriw trawsnewid o allu plasticizing. Y sgriw yw craidd y cydrannau mowldio chwistrellu MachineHeart, y mae eu paramedrau yn pennu cyfaint pigiad y peiriant chwistrellu, ymchwilwyr wedi astudioMwy. Y gorau yw unffurfiaeth plasticizing y sgriw yn cynrychioli cywirdeb ailadrodd y product.The uwch y cywirdeb mesur, y paramedr perfformiad o plasticizing unffurfiaeth yn amlwg gludedd.Wherein addasu strwythur y sgriw yn helpu i leihau gludedd ymddangosiadol y toddi, y sgriw.

Mae'r gallu yn cael ei bennu gan strwythur y sgriw a chyflymder y sgriw, pwysau, cyflymder, tymheredd, etc.It yw'r prif baramedr i fesur perfformiad y sgriw. Dadansoddwyd Wang XishMelting o gludiant screwBody pigiad yn ddamcaniaethol. Li Zhenget Effeithiau tymheredd a phwysau cefn ar falwen Dylanwad gallu plastigoli gwialen. Mae gallu plastigoli yn cynrychioli effeithlonrwydd cynhyrchu peiriannau mowldio chwistrellu,Mae angen gwella gallu plastigoli sgriw er budd economaidd mentrau.

Mae gallu plasticizing y wialen yn cyfeirio at ansawdd y deunyddiau plasticized fesul uned amser y pigiad molding peiriant screw.The ansawdd y storio deunydd yn cael ei bennu gan y siambr mesuryddion, ac allanfa'r adran homogenization sgriw Yn gysylltiedig â'r ystafell fesur, gellir mesur y cyfaint yn allfa'r adran homogenizing sgriw. Mae gallu plastigoli'r sgriw yn cael ei bennu gan y gyfradd pasio.Yn y dewis o ddeunyddiau, mae'r gyfradd cneifio a'r tymheredd yn effeithio'n fawr ar y gludedd, graddau sensitifrwydd isel polypropylen i hwyluso canfod ac arsylwi canlyniadau arbrofol. Mae'r papur hwn Mae maes llif toddi PP yn adran homogeneiddio'r sgriw yn cael ei ddadansoddi gan feddalwedd Rhugl.

Defnyddio'r dull ymchwil o gyfuno arbrawf a dadansoddiad damcaniaethol, y cylchdro sgriw

Effeithiau dyfnderoedd sgriwiau gwahanol ar dymheredd, gludedd ymddangosiadol, cyflymder a gallu plastigoli Dadansoddir y gyfradd basio gyfeintiol ar allfa'r adran homogeneiddio sgriw i wneud y gorau o gyflymder theScrew o baramedrau proses cynhyrchu peiriant mowldio chwistrellu.

1 Dadansoddiad damcaniaetholYn y papur hwn, mae homogenization peiriant mowldio chwistrellu plastig LYH680 yn cael ei efelychu gan Fluent.Section of hylif pibell, gosod cyflymder sgriw gwahanol, dadansoddiad o adran homogenization y bibell Mae'r gyfradd cludo cyfeintiol yn yr allfa yr adran homogenization hylif propylen yn cael ei obtained.The gludedd ymddangosiadol o PP toddi a gallu plasticizing sgriw eu hymchwilio. Cyfnod y pigiad molding machineThe paramedrau perthnasol yn: hyd yr adran homogenized y sgriw yn 80 mm, ac mae tymheredd y gasgen yn yr adran homogeneiddio wedi'i osod ar 220 C., y pwysedd toddi yn yr adran homogenizing yw 1.5 MPa, a dyfnder y rhigol sgriw yw 2.2Mm, ongl sgriw sgriw yn 17.66 °, sgriw hyd-cymhareb diamedr yn 19.6, diamedr sgriw32 mm; Dwysedd toddi polypropylen (PP) oedd 770 kg / m3Y pwynt toddi yw 170 °C, cyfernod dargludedd thermol y toddi yw 0.182W / (m · °C), a'r gymhareb toddi Cynhwysedd gwres o 2900 J / (kg · C.), toddi gludedd o 421 Pa · s (453 K / 320)Pa·s （463 K）/250 Pa·s (473 K)。 Mewn peirianneg ymarferol, ystyried y dwysedd fluidThe yn newid fawr ddim oherwydd y ffaith bod y polymer tawdd yn cael ei gneifio yn y peiriant mowldio chwistrellu pan fydd cyfradd premolded.Shear yn llai na 10-3 m / s, y pryd hyny y mae y melus wedi ei leoli yn y rhanbarth rheolegol an-Newtonaidd o'r cyntaf Yn y rhanbarth hwn, gellir ystyried y polymer toddi fel hylif Newtonaidd, felly mae'r toddi PP yn cael ei ystyried yn hylif Newtons laminaidd anghywasgadwy yn y dadansoddiad prawf damcaniaethol ac arbrofol.

• Sefydlu'r system gydlynu

Mae'r sianel gylchdroi wreiddiol y mae'r deunydd yn mynd trwyddi yn cael ei hymestyn i sianel giwboid,Dangosir y model gofod tri dimensiwn a adeiladwyd o'r tarddiad yn Ffigur 1 i Ffigwr 3.

1.2 Sefydlu Hafaliad Llywodraethol Hylif (dd) + div (p f) = div (γ gradphi) + S. (1) Lle mae φ yn newidyn ffisegol cyffredinol; Mae'r cyfernod trylediad cyffredinol sy'n cyfateb i phi; Mae S yn derm ffynhonnell cyffredinol.

Yn ôl y dull Guangyi, sefydlir hafaliad cadwraeth màs a momentwm wrth fynedfa adran homogeneiddio awyren xy (z = 0).

dV

r

Z = – o Pb + π Dd + δ V.

(2) Yn y fformiwla dt: rho yw'r dwysedd toddi, kg / m3; Vz yw'r cyflymder llif i gyfeiriad z, m / s, mynd i mewn i'r rhigol troellog yn y rhanbarth homogenization; F yw cyflymiad disgyrchiant, m / s2; Pb yw pwysau cefn, Pa; A yw'r gludedd toddi,

Pa·s; T am amser, s; ▽ yw'r gweithredwr Hamiltonaidd，▽= ∂ i+ ∂ j+ ∂ k。 ∂x ∂y ∂z

hafaliad (2) yw'r hafaliad ecwilibriwm momentwm (hafaliad NS) o hylif gludiog, mae'r hylif yn y rhigol troellog yn cael ei ystyried yn llif isothermol; Mae'r meysydd gludedd a dwysedd yn unffurf. Mae lled y rhigol troellog yn llawer mwy na dyfnder y rhigol troellog, ac anwybyddir effaith wal ochr y sgriw. Mae'r toddi yn llifo'n llawn ar hyd y sianel sgriw, gan anwybyddu effaith llif y fewnfa a'r allfa, ond gan ystyried effaith y pwysau cefn gwrthdro. Mae'r hafaliad NS yn cael ei symleiddio gan yr amodau uchod:

2

dp

dy=1·b。 (3) dy2eta dx

Integreiddiwch y ddwywaith a rhowch amodau'r ffin (y = 0, Vz= 0; Y = h, Vz = π NDcos theta / 60). Ceir swyddogaeth cyflwr dosbarthiad cyflymder llif i gyfeiriad y toddi, hynny yw

NDyπ cos theta hy-y2pb

Vz = 120 awr – 2a × Lsintheta. (4)

Lle h yw dyfnder y groove sgriw yn yr adran homogenization, m; Ongl helix y sgriw, (°); L yw hyd segment homogenaidd, m; N yw cyflymder sgriw, r a d / m i n; D yw diamedr syth y gwialen sgriw, m.

1.3 Cyfrifo gallu plastigoli damcaniaethol

Rhoi Eq. (4) i mewn i'r hafaliad diffiniad llif, Q = WhVz = π DhVzsyntheseisydd, yn rhoi

22 32

Mpt = Qπ = π D Nhрsin θ cos θ – p Dhsin

Cae. (5) 120 12 L lle: W yw lled yr adran hylif, m; MPT yw'r Plastig Damcaniaethol o Peiriant Mowldio Chwistrellu Plastig Math Sgriw

Cynhwysedd cemegol, kg / s; Q yw cyfradd pasio cyfaint yr adran homogenization toddi, m3 / s. Trwy hafaliad (5), gellir gweld bod amrywiaeth o baramedrau proses megis diamedr sgriw yn effeithio ar allu plastigoli'r sgriw, ongl groove sgriw, pwysau toddi a dyfnder rhigol sgriw. Po uchaf yw cyflymder y sgriw, y cryfaf yw'r gallu plastigoli; Pan fydd gludedd ymddangosiadol toddi yn cynyddu, mae gallu plastigu sgriw yn cynyddu.

Canlyniadau arbrofol a dadansoddiad efelychu

2.1 Dadansoddiad efelychiad a chanlyniadau

1) Amodau ar gyfer dadansoddi efelychiad.

Wyneb pen y fewnfa: o'r swyddogaeth cyflwr dosbarthiad cyflymder i gyfeiriad z y tawdd (fel (4)), mae'r cyflymder ar fewnfa'r adran homogeneiddio yn newid gyda'r gwerth y. Nawr N = 120, 140, 160, 180 rad / amnewidir min yn Vz yn y drefn honno, a phennir y cyflymder efelychiedig cychwynnol ar hyd y cyfeiriad troellog wrth fynedfa'r adran homogeneiddio trwy ddiffiniad swyddogaeth Rhugl gyda'i iaith raglennu ei hun UDF, hynny yw, y cyflymder cychwynnol o dan amodau efelychiedig a mesuredig; Oherwydd bod y pwysedd toddi yn y fewnfa yn llawer is na phwysedd pen y sgriw, y pwysau ar gilfach yr adran homogenization yw 0; Yn ôl paramedrau proses deunydd ac offer PP, y

Mae'r tymheredd toddi wedi'i osod i 465 K. Waliau ochr chwith a dde: awyren y-z (x = 0), (x yn hafal 3.2 × 10-2 m) fel segmentau homogenization

Mae dwy ochr wal groove y sgriw wedi'u gosod fel waliau gwrthlithro, a'r tymheredd toddi yw tymheredd y sgriw, sydd wedi ei osod i 473 K yn ôl nodweddion deunydd PP a chyflwr gwirioneddol yr offer.

Waliau ochr uchaf ac isaf: awyren x-z (y = 0), (y = 2.2 × 10-3 m) fel ochrau isaf ac uchaf rhigol sgriw yr adran homogenization, mae'r ochr isaf yn cael ei ystyried yn wal gwrthlithro, y tymheredd toddi yw tymheredd y sgriw, ac mae'r tymheredd wedi'i osod i 473 K yn ôl nodweddion materol PP a chyflwr gwirioneddol yr offer; Ochr uchaf y groove sgriw yn yr adran homogenization yw arwyneb cyswllt y toddi a'r gasgen, y gyfradd llif toddi yw'r uchafswm, ac mae'r tymheredd toddi yn hafal i dymheredd y gwresogydd casgen, sydd wedi ei osod i 493 K yn ôl amodau cynhyrchu'r deunydd PP.

Wyneb diwedd allfa: yr awyren x-y (z = 0.264 m) fel allfa'r adran homogenization, mabwysiadir ffin yr allfa bwysau, lle mae'r gwasgedd gyferbyn â'r cyfeiriad z, ac mae'r pwysau wedi'i osod i gyd-fynd â'r offer arbrofol er mwyn ei ddadansoddi a'i gymharu'n hawdd, ac mae'r pwysau cefn wedi'i osod i -1.2 MPa.

• Canlyniadau dadansoddiad efelychiad

Ar gyfer x = 0.01, y diagram cromlin o gyflymder, tymheredd a gludedd ar allanfa'r adran homogenization fel swyddogaeth o ddyfnder y rhigol troellog yn cael ei ddangos yn Ffigurau 4 i 6.

Gallwn weld o Ffigur 4 hynny gyda chynnydd cyflymder sgriw, mae cyflymder yr adran homogenization yn yr allanfa hefyd yn cynyddu, gyda chynnydd dyfnder y groove sgriw, mae'r cyflymder yn gostwng yn gyntaf ac yna'n cynyddu, sydd oherwydd y grym cneifio a'r gludedd ar arwynebau uchaf ac isaf y rhigol sgriw, yn unol â'r hylif polymer yn y plât.

Newidiadau rhwng. Fel y gallwn weld o Ffigur 4, gyda chynnydd cyflymder sgriw, Mae'r cyflymder yn allfa'r adran homogeneiddio hefyd yn cynyddu. Gyda chynnydd dyfnder y rhigol, mae'r cyflymder yn gostwng yn gyntaf ac yna'n cynyddu. Mae hyn oherwydd y grym cneifio mawr a'r gludedd ar arwynebau uchaf ac isaf y rhigol, sy'n gyson â newid hylif polymer rhwng platiau. Newid tymheredd yn y cyfeiriad rheiddiol fel y dangosir yn FIG. 5. Mae'r toddi PP mewn cysylltiad â'r sgriw ar y gwaelod (y = 0), uchod cyswllt â'r sgriw (y = 0.0022m) dargludiad gwres yn digwydd, gwres o'r gwaelod, yr uchaf i mewn i'r tawdd, y tymheredd o'r ddwy ochr tueddiad tuag i mewn, ffurfio cromlin tymheredd ceugrwm. Gyda chynnydd cyflymder sgriw, mae'r cyflymder yn cynyddu, mae'r amser gwresogi yn y rhedwr yn lleihau, ac mae'r tymheredd yn gostwng gyda chynnydd nifer y chwyldroadau. Fel y dangosir yn FIG. 6, mae gludedd ymddangosiadol y toddi yn cynyddu yn gyntaf ac yna'n lleihau gyda chynnydd uchder y troellog, Yn groes i'r gromlin tymheredd, y gludedd ymddangosiadol yw'r isaf ar frig y tymheredd toddi uchaf, a'r gludedd ymddangosiadol yw'r uchaf ar ganol y tymheredd toddi isaf. Gyda chynnydd cyflymder sgriw, mae gludedd ymddangosiadol y toddi yn uwch ac yn uwch, ac mae'r unffurfiaeth gludedd ymddangosiadol yn lleihau. Gellir gweld bod gludedd ymddangosiadol toddi PP mewn cyfrannedd gwrthdro â thymheredd, sy'n dangos cywirdeb efelychiad.

Gellir ei weld o Ffigur 6 nad yw'r gludedd yn sefydlog yn yr efelychiad Rhugl, felly rydym yn cymryd y gludedd cyfartalog ar allanfa'r adran homogenization yn x = 0.01 yma, oherwydd bod y gludedd yn newid yma trwy gymharu data.

Y gludedd sydd agosaf at y cyfrifiad damcaniaethol.

2.2 Mesur a Dadansoddi gallu Plastigeiddio

Ar ôl preheating y pigiad molding peiriant, mae'r deunydd crai polypropylen yn cael ei roi yn y twndis ar gyfer plastigrwydd. Mae paramedrau cyflymder cylchdroi y sgriw wedi'u gosod ar 120,140,160,180 rpm, mae tymheredd yr adran homogenedig wedi'i osod 220 °C, ac mae'r pwysedd toddi yn yr adran homogeneiddio wedi'i osod ar 1.2 MPa. Mae'r amser storio t ar bob cyflymder cylchdroi yn cael ei gofnodi gyda stopwats, ac yna gosodir y porthiant gwag.

Ar ôl pigiad, ar ôl i'r pigiad gael ei oeri, mae màs m y pigiad yn cael ei gasglu a'i fesur, a cheir y gallu plastigoli mps gwirioneddol gan mps = 1000m/t. Dangosir y canlyniadau cymhariaeth â'r gallu plastigoli damcaniaethol mpt o dan yr un amodau yn Ffig. 7.

Ffigur 7 yn dangos bod y gallu plasticizing damcaniaethol a chyflymder sgriw y sgriw yn fras swyddogaeth

Gyda chynnydd cyflymder sgriw, mae gallu plastigoli sgriw yn cael ei wella, a'r sgriw sgriw gwirioneddol

Mae gallu plastigoli gwialen yn is na'r gallu plastigoli damcaniaethol, gallu plastigoli gwirioneddol y peiriant mowldio chwistrellu ar gyflymder 120 ~ 180 rad / cyfrifon min ar gyfer 82% ~ 86% o'r gallu plastigoli damcaniaethol, sy'n nodi bod gallu plastigoli sgriw y peiriant mowldio chwistrellu yn uwch na'r lefel gyfartalog. 2.3 Dadansoddiad gwall

Mae gwahaniaethau rhwng y gallu plastigoli gwirioneddol a gallu plastigoli damcaniaethol y sgriw, dim byd mwy na'r pwyntiau hyn: 1) mae rhan o'r deunydd yn ffurfio ffilm tawdd yn ystod y broses blastigoli, gan arwain at ollyngiad y deunydd; 2) Ni ystyriwyd y gollyngiad o bwysau troellog yn y dadansoddiad o allu plastigoli damcaniaethol, a barodd i rai defnyddiau aros ar ymyl y troell. 3) Yn ogystal â'r gwres a drosglwyddir gan y gwresogydd casgen, mae'r deunydd yn fwy o wres cneifio y sgriw a'r ffrithiant rhwng y deunyddiau, gan arwain at ddadelfennu thermol rhan o'r deunydd.

Gyda chynnydd cyflymder sgriw, mae'r gallu plastigoli gwirioneddol yn arafu, mae'r pwyntiau canlynol: 1) Gyda chynnydd cyflymder sgriw, mae gwres cneifio y sgriw yn cynyddu, gan arwain at ddadelfennu thermol rhan o'r deunydd; 2) Mae'r cynnydd mewn tymheredd yn lleihau gludedd y deunydd, yn cynyddu'r pwysau gwrthdro, yn rhwystro cynnydd y deunydd, ac yn achosi i'r egni plastigoli gwirioneddol arafu.

Casgliad Gyda'r cynnydd o ddyfnder rhigol sgriw, gostyngodd unffurfiaeth tymheredd a gludedd ymddangosiadol, a chynyddodd y gallu plastigoli, ond gostyngodd cywirdeb ansawdd y cynnyrch. Cynyddodd y gallu plastigoli gyda chyflymder y sgriw yn cynyddu, ond gostyngodd unffurfiaeth tymheredd a gludedd ymddangosiadol gyda chynnydd cyflymder sgriw. Mae cynyddu tymheredd y sgriw yn helpu i hyrwyddo'r unffurfiaeth gludedd ymddangosiadol a gwella cywirdeb ansawdd y cynnyrch; Er mwyn sicrhau ansawdd y cynnyrch a gwella effeithlonrwydd cynhyrchu, y dyfnder, dylid optimeiddio tymheredd a chyflymder sgriw.