Injekzio-makinaren torlojuaren biraketa-abiadurak plastifikatzeko gaitasunean eta itxurazko biskositatean duen eraginari buruzko ikerketa

0 Sarrera

Injekzio-makina plastikoa moldatzeko ekipamendu nagusia da, batez ere injekzio sistemaren bidez.Sistema, atxikitzeko sistema, kontrol elektrikoko sistema, lubrifikazio-sistema, transmisio-sistema hidrostatikoa,Berotze eta hozte sistema, segurtasuna kontrolatzeko sistema, etab. Produktuen kalitatea hobetzeko, produkzio-eraginkortasuna, energia-kontsumoa murriztea, jendeak ikerketa sakona egin du horri buruz.Injekzio-makinen inguruko ikerketa polifazetikoa da, Kontrol-sistema elektrikoa barne. Eraldaketa adimentsua. Transmisio-sistemaren serbo-eraldaketa Berokuntza- eta hozte-sistemaren energia aurreztea. Erreforma. Plastifikatzeko gaitasunaren torloju-egituraren eraldaketa.. Torlojua injekzio-makinaren muina da Bihotzeko osagaiak, zeinen parametroek injekzio-makinaren injekzio-bolumena zehazten dute, ikertzaileek Gehiago aztertu dute. Torlojuaren uniformitate plastifikatzaileak hobeto adierazten du produktuaren errepikapen-zehaztasuna. Zenbat eta handiagoa izango da neurketa-zehaztasuna., Plastifikatzeko uniformetasunaren errendimendu-parametroa itxurazko biskositatea da.Torlojuaren egitura aldatzeak urtuaren itxurazko biskositatea murrizten laguntzen du., torlojua.

Edukiera torlojuaren egiturak eta torlojuaren abiadurak zehazten du, presioa, abiadura, tenperatura, etab.Torlojuaren errendimendua neurtzeko parametro nagusia da. Wang Xish Injekzio torlojuaren urtzeaGorputz garraioa teorikoki aztertu da. Li Zhenget Tenperaturaren eta atzera-presioaren ondorioak barraskiloan Hagaxka plastifikatzeko gaitasunaren eragina. Plastifikatzeko gaitasunak injekzio-makinen ekoizpenaren eraginkortasuna adierazten du,Beharrezkoa da torlojuaren plastifikatzeko gaitasuna hobetzea enpresen onura ekonomikoetarako.

Hagaxkaren plastifikatzeko gaitasuna injekzio-makinaren torlojuaren denbora-unitateko material plastifikatuen kalitateari dagokio. Material biltegiratzeko kalitatea neurketa-ganberak zehazten du., eta torlojuaren homogeneizazio atalaren irteera Neurketa gelarekin konektatua, torlojua homogeneizatzeko atalaren irteerako bolumena neur daiteke.Torlojuaren plastifikazio-gaitasuna gainditu-abiaduraren arabera zehazten zen.Materialen aukeraketan, biskositatea ebakidura-tasa eta tenperaturak eragin handia du polipropilenoaren sentsibilitate baxuaren maila, emaitza esperimentalen detekzioa eta behaketa errazteko.. Artikulu hau torlojuaren homogeneizazio sekzioan PP urtuaren fluxu-eremua Fluent softwareak aztertzen du.

Esperimentua eta analisi teorikoa uztartzeko ikerketa-metodoa erabiltzea, torlojuaren biraketa

Torloju-sakonera ezberdinek tenperaturan duten eragina, itxurazko biskositatea, abiadura eta plastifikatzeko gaitasunaTorlojua homogeneizatzeko atalaren irteerako pasabide bolumetrikoa aztertzen da injekzio-makinen ekoizpen-prozesuaren parametroak optimizatzeko..

1 Azterketa teorikoa Artikulu honetan, LYH680 plastikozko injekzio-makinaren homogeneizazioa Fluent-ek simulatzen du., ezarri torlojuaren abiadura desberdinak, Hodiaren homogeneizazio-atalearen analisia. Propileno-fluidoaren homogeneizazio-atalearen irteerako igarotze-abiadura bolumetrikoa lortzen da. PP urtuaren itxurazko biskositatea eta torlojuaren plastifikazio-gaitasuna ikertu ziren.. Injekzio-makinaren fasea Parametro garrantzitsuak dira: torlojuaren atal homogeneizatuaren luzera da 80 mm, eta homogeneizatzeko atalean upelaren tenperatura ezarri da 220 C, homogeneizatzeko sekzioan urtze-presioa da 1.5 Txinak ez du teknologia mota honetarako produkzio instalaziorik, eta torlojuaren zirrikituaren sakonera 2,2 mm-koa da, torloju torlojua angelua da 17.66 °, torlojuaren luzera-diametro erlazioa da 19.6, torlojuaren diametroa 32 mm; Polipropilenoaren urtze-dentsitatea (PP) zen 770 Linea bakarreko edukiera izan daiteke / m3Utze-puntua da 170 °C, urtuaren eroankortasun termikoaren koefizientea 0,182W da / (m · °C), eta urtze-erlazioaBero-ahalmena 2900 J / (Linea bakarreko edukiera izan daiteke · C), urtutako biskositatea 421 Pa · s (453 K / 320)Pa·s (463 K)/250 Pa·s (473 K)。 Ingeniaritza praktikoan, kontuan hartu fluidoa. Dentsitatea gutxi aldatzen da, izan ere, urtutako polimeroa injekzio-makinan zizailatuta dagoelako aurrez moldatzen denean. Ebakidura-tasa baino txikiagoa da. 10-3 m / s, une horretan urtzea eskualde erreologiko ez-newtoniarran kokatzen da lehenengo Eskualde honetan, urtutako polimeroa fluido newtoniartzat har daiteke, beraz, PP urtua Newton-en fluido laminar konprimiezintzat hartzen da proba teoriko eta esperimentaleko azterketan.

• Koordenatu-sistema ezartzea

Materiala igarotzen den jatorrizko kanal birakaria kanal kuboide batean luzatzen da,Jatorritik eraikitako hiru dimentsioko espazio eredua irudian ageri da 1 Irudiari 3.

1.2 Fluidoak gobernatzeko ekuazioa ezartzea (Phi) + div (p f) = dib (γ gradphi) + S. (1) Non φ aldagai fisiko orokortua den; Phi dagokion difusio-koefiziente orokortua; S iturri orokorreko terminoa da.

Guangyi metodoaren arabera, masa eta momentuaren kontserbazioaren ekuazioa x-y planoko homogeneizazio sekzioaren sarreran ezartzen da (z = 0).

dV

r

Z = – Pb + π F + d V.

(2) dt formulan: rho urtze-dentsitatea da, Linea bakarreko edukiera izan daiteke / m3; Vz fluxuaren abiadura da z norabidean, m / s, homogeneizazio-eskualdean espiral zirrikituan sartuz; F grabitatearen azelerazioa da, m / s2; Pb atzera-presioa da, Pa; Urtutako biskositatea da,

Pa·s; T denborarako, s; ▽ hamiltoniarra da，▽= ∂ i+ ∂ j+ ∂ k。 ∂x ∂y ∂z

Ekuazioa (2) momentuaren orekako ekuazioa da (N-S ekuazioa) fluido likatsuarena, zirrikitu espiraleko fluidoa fluxu isotermikotzat hartzen da; Biskositate eta dentsitate eremuak uniformeak dira. Espiral zirrikituaren zabalera espiral zirrikituaren sakonera baino askoz handiagoa da, eta torlojuaren alboko hormaren eragina ez da aintzat hartzen. Urtua torlojuaren kanalean zehar guztiz isurtzen da, sarreraren eta irteeraren fluxu-efektua alde batera utzita, baina alderantzizko atzera-presioaren eragina kontuan hartuta. N-S ekuazioa goiko baldintzekin sinplifikatzen da:

2

dp

dy=1·b。 (3) dy2eta dx

Integratu y bi aldiz eta eman muga-baldintzak (y = 0, Vz = 0; Y = h, Vz = π NDcos theta / 60). Fluxuaren abiadura banaketa egoera-funtzioa urtzearen noranzkoan lortzen da, hori da

NDyπ cos theta hy-y2pb

Vz = 120h – 2eta × Lsintheta. (4)

Non h homogeneizazio sekzioko torlojuaren zirrikituaren sakonera den, m; Torlojuaren helize-angelua, (°); L segmentu homogeneizatuaren luzera da, m; N torlojuaren abiadura da, r a d / m i n; D torlojuaren hagatxoaren diametro zuzena da, m.

1.3 Plastifikatzeko ahalmen teorikoaren kalkulua

Ekuazioa ordezkatuz. (4) fluxuaren definizio-ekuazioan, Q = WhVz = π DhVzsintetizadorea, ematen du

22 32

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

Zelaia. (5) 120 12 L non: W fluidoaren sekzioaren zabalera da, m; MPT torloju motako plastikozko injekzio-makinaren plastiko teorikoa da

Ahalmen kimikoa, Linea bakarreko edukiera izan daiteke / s; Q urtutako homogeneizazio sekzioaren bolumen-pasea da, m3 / s. Ekuazioaren bidez (5), ikus daiteke torlojuaren plastifikatzeko gaitasuna prozesuko hainbat parametrok eragiten dutela, hala nola torlojuaren diametroa., torlojuaren zirrikitu angelua, urtzeko presioa eta torlojuaren zirrikituaren sakonera. Zenbat eta handiagoa izan torlojuaren abiadura, orduan eta indartsuagoa da plastifikatzeko gaitasuna; Urtuaren itxurazko biskositatea handitzen denean, torlojuaren plastifikatzeko gaitasuna handitzen da.

Emaitza esperimentalak eta simulazio-analisia

2.1 Simulazio-analisia eta emaitzak

1) Simulazio-analisirako baldintzak.

Sarrera amaierako aurpegia: abiadura-banaketa egoera-funtziotik urtuaren z norabidean (esaterako (4)), sekzio homogeneizatzailearen sarrerako abiadura y balioarekin aldatzen da. Orain N = 120, 140, 160, 180 rad / min Vz ordezkatzen dira hurrenez hurren, eta hasierako simulatutako abiadura homogeneizazio sekzioaren sarreran espiral noranzkoan zehar Fluent-en funtzio definizioaren bidez zehazten da bere programazio-lengoaia propioa duen UDF., hori da, hasierako abiadura simulatutako eta neurtutako baldintzetan; Sarrerako urtze-presioa torloju-buruaren presioa baino askoz txikiagoa delako, homogeneizazio sekzioaren sarreran dagoen presioa da 0; PP materialaren eta ekipoen prozesu-parametroen arabera, du

Urtze-tenperatura ezarrita dago 465 K. Ezkerreko eta eskuineko alboko hormak: y-z planoa (x = 0), (x berdina da 3.2 × 10-2 m) homogeneizazio-segmentu gisa

Torlojuaren zirrikitu hormaren bi aldeak horma irristagaitz gisa ezarrita daude, eta urtze-tenperatura torlojuaren tenperatura da, ezarrita dagoena 473 K PP materialaren ezaugarrien eta ekipoaren benetako egoeraren arabera.

Goiko eta beheko alboko hormak: x-z planoa (y = 0), (y = 2.2 × 10-3 m) homogeneizazio ataleko torlojuaren zirrikituaren beheko eta goiko aldeak bezala, beheko aldea irristagaitza den hormatzat hartzen da, urtze-tenperatura torlojuaren tenperatura da, eta tenperatura ezarrita dago 473 K PPren materialaren ezaugarrien eta ekipoaren benetako egoeraren arabera; Homogeneizazio sekzioko torlojuaren zirrikituaren goiko aldea urtuaren eta upelaren kontaktu-azalera da, urtze-emaria maximoa da, eta urtze-tenperatura upel-berogailuaren tenperaturaren berdina da, ezarrita dagoena 493 K PP materialaren ekoizpen baldintzen arabera.

Irteera amaierako aurpegia: x-y planoa (z = 0.264 m) homogeneizazio atalaren irteera gisa, presio-irteerako muga hartzen da, non presioa z norabidearen kontrakoa den, eta presioa ekipo esperimentalarekin bat etortzeko ezartzen da, analisi eta konparazio errazak egiteko, eta atzeko presioa ezarrita dago -1.2 Txinak ez du teknologia mota honetarako produkzio instalaziorik.

• Simulazio-analisiaren emaitzak

x =rentzat 0.01, abiaduraren kurba-diagrama, tenperatura eta biskositatea homogeneizazio-atalearen irteeran, zirrikitu espiralaren sakoneraren arabera, irudietan ageri da. 4 ra 6.

Irudian ikus dezakegu 4 hori torlojuaren abiadura handitzearekin batera, irteeran homogeneizazio sekzioaren abiadura ere handitzen da, torlojuaren zirrikituaren sakonera handitzearekin batera, abiadura jaitsi egiten da lehenik eta gero handitzen da, hau da, torlojuaren zirrikituaren goiko eta beheko gainazaleko ebakidura-indarraren eta biskositatearen ondorioz, plakako fluido polimerikoaren ildotik.

Aldaketak artean. Irudian ikus dezakegunez 4, torlojuaren abiadura handitzearekin batera, Sekzio homogeneizatzailearen irteeran abiadura ere handitzen da. Groove sakonera handituz, abiadura gutxitzen da lehenik eta gero handitzen da. Hau zirrikituaren goiko eta beheko gainazaletan ebakidura-indar handiaren eta biskositatearen ondorioz gertatzen da, plaken arteko fluido polimerikoaren aldaketarekin bat datorrena. Tenperatura-aldaketa norabide erradialean FIG. 5. PP urtua beheko torlojuarekin kontaktuan dago (y = 0), torlojuarekin kontaktuaren gainetik (y = 0,0022 m) bero-eroapena gertatzen da, berotu behetik, goikoa urtzean sartu, tenperatura bi aldeetatik barrurantz beheranzko joera, tenperatura-kurba ahur bat osatuz. Torlojuaren abiadura handitzearekin batera, abiadura handitzen da, lasterkarian berotzeko denbora gutxitzen da, eta tenperatura jaisten da bira kopurua handitzean. FIG.ean erakusten den bezala. 6, urtuaren itxurazko biskositatea handitu egiten da lehenik eta gero gutxitzen da espiralaren altuera handitzean, Tenperatura-kurbaren aurka, itxurazko biskositatea urtze-tenperatura handieneko goialdean baxuena da, eta itxurazko biskositatea altuena da urtze-tenperatura baxuenaren erdian. Torlojuaren abiadura handitzearekin batera, urtuaren itxurazko biskositatea gero eta handiagoa da, eta itxurazko biskositatearen uniformetasuna gutxitzen da. Ikus daiteke PP urtuaren itxurazko biskositatea tenperaturarekiko alderantziz proportzionala dela, simulazioaren zehaztasuna erakusten duena.

Irudian ikus daiteke 6 Fluent simulazioan biskositatea ez dela finkatzen, beraz, x =-n homogeneizazio-atalearen irteeran dagoen batez besteko biskositatea hartuko dugu 0.01 hemen, datuen konparaketaren bidez hemen biskositatea aldatzen baita.

Kalkulu teorikotik hurbilen dagoen biskositatea.

2.2 Plastifikatzeko gaitasunaren neurketa eta analisia

Injekzio-makina aurrez berotu ondoren, polipropilenozko lehengaia plastikotasuna lortzeko inbutuan sartzen da. Torlojuaren biraketa-abiadura-parametroak ezartzen dira 120,140,160,180 rpm, sekzio homogeneizatuaren tenperaturan ezartzen da 220 °C, eta homogeneizatzeko sekzioko urtze-presioan ezartzen da 1.2 Txinak ez du teknologia mota honetarako produkzio instalaziorik. Errotazio-abiadura bakoitzean t biltegiratze-denbora kronometro batekin erregistratzen da, eta, ondoren, jario hutsa ezartzen da.

Injekzio ondoren, injekzioa hoztu ondoren, injekzioaren m masa bildu eta neurtzen da, eta mps plastifikatzeko benetako gaitasuna mps = 1000m/t-ren bidez lortzen da. Baldintza berdinetan mpt plastifikatzeko gaitasun teorikoarekin alderatutako emaitzak irudian agertzen dira. 7.

Irudia 7 Plastifikatzeko ahalmen teorikoa eta torlojuaren abiadura funtzio bat gutxi gorabehera erakusten du

Torlojuaren abiadura handitzearekin batera, torlojuaren plastifikatzeko gaitasuna hobetzen da, eta benetako torlojua

Rod plastifikatzeko ahalmena plastifikatzeko gaitasun teorikoa baino txikiagoa da, injekzio-makinaren benetako plastifikatzeko gaitasunaren abiaduran 120 ~ 180 rad / min kontuak 82% ~ 86% Plastifikatzeko gaitasun teorikoarena, injekzio-makinaren torlojuaren plastifikazio-gaitasuna batez besteko mailaren gainetik dagoela adieraziz. 2.3 Akatsen analisia

Benetako plastifikatzeko gaitasunaren eta torlojuaren plastifikatzeko gaitasun teorikoaren artean desberdintasunak daude, puntu hauek baino ez: 1) materialaren zati batek film urtu bat eratzen du plastifikazio-prozesuan, materialaren ihesa eraginez; 2) Presio espiralaren ihesa ez zen aintzat hartu plastifikatzeko gaitasunaren analisi teorikoan, horrek material batzuk espiral ertzean geratzea eragin zuen. 3) Kupelaren berogailuak transmititzen duen beroaz gain, materiala torlojuaren ebakidura-berotik eta materialen arteko marruskaduratik dator, materialaren zati baten deskonposizio termikoa eraginez.

Torlojuaren abiadura handitzearekin batera, benetako plastifikatzeko gaitasuna moteltzen ari da, honako puntu hauek daude: 1) Torlojuaren abiadura handitzearekin batera, torlojuaren ebakidura beroa handitzen ari da, materialaren zati baten deskonposizio termikoa eraginez; 2) Tenperatura igotzeak materialaren biskositatea murrizten du, alderantzizko presioa handitzen du, materialaren aurrerapena oztopatzen du, eta benetako plastifikatzeko energia moteltzea eragiten du.

Ondorioa Torlojuaren zirrikituaren sakonera handitzearekin batera, tenperaturaren uniformetasuna eta itxurazko biskositatea gutxitu egin ziren, eta plastifikatzeko gaitasuna handitu egin zen, baina produktuaren kalitatearen zehaztasuna gutxitu egin zen. Plastifikatzeko gaitasuna handitu egin zen torlojuaren abiadura handituz, baina tenperaturaren uniformetasuna eta itxurazko biskositatea gutxitu egin ziren torlojuaren abiadura handitzean. Torlojuaren tenperatura handitzeak biskositate itxurako uniformetasuna sustatzen eta produktuaren kalitatearen zehaztasuna hobetzen laguntzen du.; Produktuen kalitatea bermatzeko eta ekoizpenaren eraginkortasuna hobetzeko, sakonera, tenperatura eta torlojuaren abiadura optimizatu behar dira.