Истраживање о утицају брзине ротације завртња машине за бризгање на способност пластификације и привидни вискозитет

0 Увод

Машина за бризгање је главна опрема за ливење пластике, углавном системом убризгавања.Систем, систем стезања, електрични систем управљања, подмазивање, хидростатички преносни систем,Систем грејања и хлађења, систем за надзор безбедности, итд. За побољшање квалитета производа Количина, ефикасност производње, смањење потрошње енергије, људи су спровели дубинско истраживање о томе. Истраживање машина за бризгање је вишеструко, укључујући и електрични систем управљања. Интелигентна трансформација. Серво трансформација преносног система Уштеда енергије система грејања и хлађења Реформа. Трансформација вијчане структуре способности пластификације. Шраф је језгро Хеарт компоненти машине за бризгање, чији параметри одређују запремину убризгавања машине за убризгавање, истраживачи су проучавалиВише. Што је боља униформност пластификације завртња, то представља тачност понављања производа. Што је већа тачност мерења, параметар перформанси униформности пластифицирања је привидни вискозитет. При чему модификација структуре завртња помаже да се смањи привидни вискозитет растопа, вијак.

Капацитет је одређен структуром завртња и брзином завртња, притисак, брзина, температура, итд. То је главни параметар за мерење перформанси завртња. Ванг Ксисх Таљење ињекционог вијка Транспорт тела је анализиран теоретски. Ли Зхенгет Ефекти температуре и противпритиска на пужеве Утицај способности пластификације штапа. Капацитет пластификације представља ефикасност производње машина за бризгање,Неопходно је побољшати способност пластификације завртња за економску корист предузећа.

Способност пластифицирања штапа се односи на квалитет пластифицираних материјала по јединици времена завртња машине за бризгање. Квалитет складиштења материјала одређује комора за дозирање., и излаз секције за хомогенизацију пужаПовезан са просторијом за мерење, може се измерити запремина на излазу из секције за хомогенизацију шрафа. Способност пластификације вијка одређена је брзином пролаза. Приликом избора материјала, на вискозитет у великој мери утичу брзина смицања и температура Степен ниске осетљивости полипропилена да би се олакшало откривање и посматрање експерименталних резултата. У овом раду Флуент софтвером анализира поље протока ПП растопа у хомогенизујућој секцији вијка..

Коришћењем истраживачке методе комбиновања експеримента и теоријске анализе, ротација завртња

Утицај различитих дубина завртња на температуру, привидни вискозитет, брзина и способност пластифицирања. Волуметријска брзина пролаза на излазу из секције за хомогенизацију пужа се анализира како би се оптимизирала брзина завртња производних параметара машине за бризгање калупа.

1 Теоријска анализаУ овом раду, хомогенизација машине за бризгање пластике ЛИХ680 је симулирана помоћу Флуент.Сецтион оф пипе флуид, подесите различиту брзину завртња, анализа хомогенизационог пресека цеви Добијена је волуметријска брзина транзита на излазу из секције хомогенизације течности пропилена. Испитивани су привидни вискозитет ПП растопа и способност пластификације пужа.. Фаза машине за бризгањеРелевантни параметри су: дужина хомогенизованог пресека завртња је 80 мм, а температура бурета у одељку за хомогенизацију је подешена на 220 C, притисак растопа у одељку за хомогенизацију је 1.5 МПа, а дубина жлеба шрафа је 2,2 мм, угао завртња је 17.66 °, однос дужине и пречника вијка је 19.6, пречник вијка 32 мм; Густина топљења полипропилена (ПП) био 770 кг / м3 Тачка топљења је 170 °Ц, коефицијент топлотне проводљивости растопа је 0,182В / (м · °Ц), и однос топљењаТоплотни капацитет од 2900 Ј / (кг · C), вискозност топљења од 421 Па · с (453 К / 320)Па·с (463 К)/250 Па·с (473 К)。 У практичном инжењерству, узмите у обзир течност. Густина се мало мења због чињенице да се растопљени полимер сече у машини за бризгање када је претходно обликован. Брзина смицања је мања од 10-3 м / с, при чему се талина налази у нењутновском реолошком региону првог У овом региону, растопљени полимер се може сматрати Њутновом течношћу, тако да се ПП талина сматра нестишљивом ламинарном Њутновом течношћу у теоријској и експерименталној анализи теста.

• Успостављање координатног система

Оригинални ротирајући канал кроз који материјал пролази је развучен у кубоидни канал,Тродимензионални модел простора конструисан из исходишта приказан је на слици 1 до Слика 3.

1.2 Успостављање једначине која управља флуидом (Пхи) + див (п ф) = див (γ градпхи) + С. (1) Где је φ генерализована физичка варијабла; Генерализовани коефицијент дифузије који одговара пхи; С је генерализовани изворни термин.

Према Гуанги методи, једначина одржања масе и импулса се успоставља на улазу у пресек хомогенизације равни к-и (з = 0).

дВ

р

З = – оф тхе Пб + π Ф + д В.

(2) У формули дт: рхо је густина растопа, кг / м3; Вз је брзина струјања у правцу з, м / с, улазећи у спирални жлеб у региону хомогенизације; Ф је убрзање гравитације, м / с2; Пб је повратни притисак, Па; Да ли је вискозитет растопа,

Па·с; Т за време, с; ▽ је Хамилтонијан，▽= ∂ и+ ∂ ј+ ∂ к。 ∂к ∂и ∂з

Једначина (2) је једначина равнотеже импулса (Н-С једначина) вискозне течности, течност у спиралном жлебу се сматра изотермним струјањем; Поља вискозитета и густине су уједначена. Ширина спиралног жлеба је много већа од дубине спиралног жлеба, а ефекат бочног зида завртња се занемарује. Растлина тече у потпуности дуж пужног канала, занемарујући ефекат протока на улазу и излазу, али с обзиром на ефекат обрнутог повратног притиска. Н-С једначина је поједностављена горњим условима:

2

дп

ди=1·б。 (3) ди2ета дк

Интегрисати и два пута и дати граничне услове (и = 0, Вз = 0; И = х, Вз = π НДцос тета / 60). Добија се функција стања расподеле брзине струјања у правцу растопа, то је

НДиπ цос тхета хи-и2пб

Вз = 120х – 2и × Лсинтхета. (4)

Где је х дубина жлеба завртња у пресеку хомогенизације, м; Угао спирале завртња, (°); Л је дужина хомогенизованог сегмента, м; Н је брзина завртња, р а д / м и н; Д је прави пречник навојне шипке, м.

1.3 Прорачун теоријске способности пластификације

Замена једначине. (4) у једначину дефиниције тока, К = ВхВз = π ДхВзсинтесајзер, даје

22 32

Мпт = Кπ = π Д Нхрсин θ цос θ – п Дхсин

Висина тона. (5) 120 12 Л где: В је ширина пресека флуида, м; МПТ је теоријска машина за бризгање пластике завртња

Хемијски капацитет, кг / с; К је запреминска брзина пролаза пресека хомогенизације растопа, м3 / с. Кроз једначину (5), може се видети да на способност пластификације завртња утичу различити процесни параметри као што је пречник вијка, угао утора завртња, притисак топљења и дубина утора завртња. Што је већа брзина завртња, што је јача способност пластификације; Када се привидни вискозитет растопа повећа, повећава се способност пластификације вијка.

Експериментални резултати и симулациона анализа

2.1 Анализа и резултати симулације

1) Услови за симулациону анализу.

Крајња страна улаза: из функције стања расподеле брзине у з смеру растопа (као такав (4)), брзина на улазу у хомогенизујући део се мења са вредношћу и. Сада Н = 120, 140, 160, 180 рад / мин су замењени у Вз респективно, а почетна симулирана брзина дуж спиралног правца на улазу у секцију хомогенизације одређена је кроз дефиницију функције Флуент са сопственим програмским језиком УДФ, то је, почетна брзина у симулираним и измереним условима; Зато што је притисак топљења на улазу много нижи од притиска главе завртња, притисак на улазу у секцију хомогенизације је 0; Према процесним параметрима ПП материјала и опреме, тхе

Температура топљења је подешена на 465 К. Леви и десни бочни зидови: и-з раван (к = 0), (х једнако 3.2 × 10-2 м) као сегменти хомогенизације

Две стране зида жлеба за вијке су постављене као неклизајући зидови, а температура топљења је температура вијка, који је постављен на 473 К према карактеристикама ПП материјала и стварном стању опреме.

Горњи и доњи бочни зидови: к-з раван (и = 0), (и = 2.2 × 10-3 м) као доња и горња страна жлеба за вијке одсека за хомогенизацију, доња страна се сматра неклизајућим зидом, температура топљења је температура вијка, а температура је подешена на 473 К према карактеристикама материјала ПП и стварном стању опреме; Горња страна жлеба за вијке у одељку за хомогенизацију је контактна површина растопа и бурета, брзина протока растопа је максимална, а температура топљења је једнака температури грејача бурета, који је постављен на 493 К према условима производње ПП материјала.

Крајња страна излаза: к-и раван (з = 0.264 м) као излаз секције за хомогенизацију, усваја се граница излаза притиска, где је притисак супротан од правца з, а притисак је подешен да одговара експерименталној опреми ради лакше анализе и поређења, а противпритисак је подешен на -1.2 МПа.

• Резултати симулацијске анализе

За к = 0.01, дијаграм криве брзине, температура и вискозитет на излазу из секције хомогенизације као функција дубине спиралног жлеба приказани су на сликама 4 до 6.

Можемо видети са слике 4 да са повећањем брзине завртња, повећава се и брзина секције хомогенизације на излазу, са повећањем дубине жлеба шрафа, брзина се прво смањује а затим повећава, што је због силе смицања и вискозитета на горњој и доњој површини жлеба завртња, у складу са полимерним флуидом у плочи.

Промене између. Као што видимо са слике 4, са повећањем брзине завртња, Повећава се и брзина на излазу из секције за хомогенизацију. Са повећањем дубине жлеба, брзина се прво смањује а затим повећава. То је због велике силе смицања и вискозитета на горњој и доњој површини жлеба, што је у складу са променом полимерне течности између плоча. Промена температуре у радијалном правцу као што је приказано на Сл. 5. ПП талина је у контакту са завртњем на дну (и = 0), изнад контакта са завртњем (и = 0,0022м) долази до провођења топлоте, топлота са дна, горњи у топи, температура са обе стране према унутра опадајући тренд, формирајући конкавну температурну криву. Са повећањем брзине завртња, брзина се повећава, време загревања у тркачу се смањује, а температура опада са повећањем броја обртаја. Као што је приказано на Сл. 6, привидни вискозитет растопа се прво повећава, а затим опада са повећањем висине спирале, За разлику од температурне криве, привидни вискозитет је најнижи на врху највише температуре топљења, а привидни вискозитет је највећи на средини најниже температуре топљења. Са повећањем брзине завртња, привидни вискозитет растопа је све већи, а привидна униформност вискозитета се смањује. Може се видети да је привидни вискозитет ПП талине обрнуто пропорционалан температури, што показује тачност симулације.

Може се видети са слике 6 да вискозитет није фиксиран у Флуент симулацији, па узимамо просечну вискозност на излазу из пресека хомогенизације на к = 0.01 овде, јер се вискозитет овде мења кроз поређење података.

Вискозитет који је најближи теоретском прорачуну.

2.2 Мерење и анализа капацитета пластификације

Након предгревања машине за бризгање, полипропиленска сировина се ставља у левак ради пластичности. Параметри брзине ротације завртња су подешени на 120,140,160,180 рпм, температура хомогенизованог пресека је подешена на 220 °Ц, а притисак растопа у секцији за хомогенизацију је подешен на 1.2 МПа. Време складиштења т при свакој брзини ротације се бележи штоперицом, а затим се поставља празан феед.

Након ињекције, након што се ињекција охлади, скупља се и мери маса м ињекције, а стварна способност пластификације мпс се добија са мпс = 1000м/т. Резултати поређења са теоријском способношћу пластификације мпт под истим условима приказани су на Сл. 7.

Фигура 7 показује да су теоретски капацитет пластификације и брзина завртња вијка приближни функцији

Са повећањем брзине завртња, побољшана је способност завртња за пластификацију, и стварни завртањ

Способност пластификације штапа је нижа од теоријске способности пластификације, стварна способност пластификације машине за бризгање при брзини од 120 ~ 180 рад / мин рачуна 82% ~ 86% теоријске способности пластификације, што указује да је способност пластифицирања завртња машине за бризгање изнад просечног нивоа. 2.3 Анализа грешака

Постоје разлике између стварне способности пластификације и теоријске способности пластификације завртња, ништа више од ових тачака: 1) део материјала формира растопљени филм током процеса пластификације, што резултира цурењем материјала; 2) Пропуштање спиралног притиска није узето у обзир у теоријској анализи способности пластификације, због чега су неки материјали остали на ивици спирале. 3) Поред топлоте коју преноси грејач бурета, материјал је више од топлоте смицања завртња и трења између материјала, услед чега долази до термичког разлагања дела материјала.

Са повећањем брзине завртња, стварна способност пластификације се успорава, постоје следеће тачке: 1) Са повећањем брзине завртња, топлота смицања вијка се повећава, услед чега долази до термичког разлагања дела материјала; 2) Повећање температуре смањује вискозност материјала, повећава обрнути притисак, омета напредовање градива, и узрокује успоравање стварне енергије пластификације.

Закључак Са повећањем дубине жлеба завртња, смањила се уједначеност температуре и привидна вискозност, а повећала се и способност пластификације, али се смањила прецизност квалитета производа. Способност пластифицирања се повећавала са повећањем брзине завртња, али је уједначеност температуре и привидног вискозитета опадала са повећањем брзине завртња. Повећање температуре завртња помаже да се унапреди привидна униформност вискозитета и побољша тачност квалитета производа; Да би се обезбедио квалитет производа и побољшала ефикасност производње, дубина, температуру и брзину завртња треба оптимизовати.