Тадқиқот оид ба таъсири суръати гардиши винтҳои мошини қолаби сӯзандору ба қобилияти пластикӣ ва часпакии зоҳирӣ

феврал 23, 2023

0 Муқаддима

Мошини қолаби сӯзандору таҷҳизоти асосии қолаби пластикӣ мебошад, асосан бо системаи тазриќї.Система, системаи фишурдани, системаи назорати электрикӣ, системаи молиданӣ, системаи интиқоли гидростатикӣ,Системаи гармидиҳӣ ва хунуккунӣ, системаи мониторинги бехатарӣ, ва ғайра. Барои бехтар намудани сифати махсулот Микдори, самаранокии истехсолот, кам кардани сарфи энергия, одамон дар ин бора тадкикоти амик гузаронданд.Тадкикот оид ба мошинхои колиббарории инъекционй бисьёртарафа аст., Аз ҷумла системаи идоракунии барқ. Трансформатсияи интеллектуалӣ. Трансформатсияи сервои системаи интиқол Сарфаи энергияи системаи гармидиҳӣ ва хунуккунӣ.. Бурд асосии мошини қолаби тазриќї ҷузъҳои Heart аст, ки параметрхояш хачми сузандоруи мошини сузандоруро муайян мекунанд, тадқиқотчиён бештар омӯхтанд. Чӣ қадаре ки якрангии пластикии винт беҳтар бошад, дақиқии такрории маҳсулотро ифода мекунад. Дақиқии андозагирӣ баландтар аст, параметри иҷрои якрангии plasticizing viscosity аён аст. Дар ин ҷо тағйироти сохтори мехи печдор барои кам кардани viscosity зоҳирии гудохта кӯмак мекунад., винт.

Иқтидор аз ҷониби сохтори винт ва суръати винт муайян карда мешавад, фишор, суръат, ҳарорат, ва ғайра.Ин параметри асосӣ барои чен кардани кори винт мебошад. Wang XishMelting аз буриши тазриқӣ интиқоли ҷисм аз ҷиҳати назариявӣ таҳлил карда шуд. Ли Чженгет Таъсири ҳарорат ва фишори бозгашт ба ҳашаротТаъсири қобилияти пластикии асо. Иқтидори пластикӣ самаранокии истеҳсоли мошини сӯзандоруро ифода мекунад,Барои фоидаи иктисодии корхонахо кобилияти пласти-фикацияи винтро бехтар кардан лозим аст.

Қобилияти пластикии асои ба сифати маводи пластикӣ дар як воҳиди вақти печи мошини тазриқии сӯзандору ишора мекунад. Сифати нигоҳдории мавод аз ҷониби камераи ҳисобкунак муайян карда мешавад., ва баромади қисмати гомогенизатсияи винтБо ҳуҷраи ченкунӣ пайваст, ҳаҷм дар баромади қисмати гомогенизатсияи винт метавонад чен карда шавад. Қобилияти пластикии винт бо суръати гузариш муайян карда шуд. Дар интихоби мавод, ба часпакӣ аз суръати ҳаракат ва ҳарорат хеле таъсир мерасонадДараҷаи ҳассосияти пасти полипропилен барои осон кардани ошкор ва мушоҳидаи натиҷаҳои таҷрибавӣ. Ин коғаз Майдони ҷараёни обшавии PP дар қисмати гомогенизатсияи винт тавассути нармафзори Fluent таҳлил карда мешавад..

Истифодаи усули тадқиқоти омезиши таҷриба ва таҳлили назариявӣ, гардиши винт

Таъсири чуқурии винтҳои гуногун ба ҳарорат, часпакии намоён, Қобилияти суръат ва пластикӣ Меъёри интиқоли ҳаҷмӣ дар баромади қисмати гомогенизатсияи винт барои оптимизатсия кардани суръати винти параметрҳои раванди истеҳсоли мошини қолаби сӯзандору таҳлил карда мешавад..

1 Таҳлили назариявӣ Дар ин мақола, гомогенизатсияи мошини қолаби пластикии LYH680 аз ҷониби Fluent.Section аз моеъи қубур тақлид карда мешавад, суръати гуногуни винтро муқаррар кунед, Таҳлили қисмати гомогенизатсияи қубур Суръати транзити ҳаҷмӣ дар баромади қисмати гомогенизатсияи моеъи пропиленӣ ба даст оварда шудааст. Часпакии намоёни гудохтаи ПП ва қобилияти пластикии винт тафтиш карда шуд.. Марҳилаи мошини қолаби тазриќїПараметрҳои дахлдор мебошанд: дарозии қисмати якхелашудаи винт аст 80 мм, ва ҳарорати баррел дар қисмати гомогенизатсия муқаррар карда мешавад 220 C, фишори гудохта дар қисмати гомогенизатсия аст 1.5 МПа, ва чуқурии чуқури винт 2,2Mm аст, кунҷи винт аст 17.66 °, таносуби дарозии диаметри винт аст 19.6, диаметри винт 32 мм; Зичии обшавии полипропилен (PP) буд 770 кг / m3 Нуқтаи обшавӣ аст 170 °C, коэффициенти гармигузаронии гудохта 0,182 Вт мебошад / (м · °C), ва таносуби обшавии иқтидори гармии 2900 Ҷ / (кг · C), часпакии обшавии 421 Па · с (453 К / 320)Па·s（463 K）/250 Па·s（473 K）。 Дар муҳандисии амалӣ, моеъро ба назар гиред, ки зичии моеъ каме тағир меёбад, зеро полимери гудохта дар мошини қолаби тазриќӣ ҳангоми қолаби пешакӣ бурида мешавад. Меъёри буридан аз он камтар аст. 10-3 м / с, ки дар он вакт гудохта дар минтакаи реологии гайри-нютонии якумин Дар ин минтака вокеъ аст, полимери гудохтаро метавон ҳамчун моеъи Нютонӣ ҳисоб кард, бинобар ин обшавии ПП дар таҳлили назариявӣ ва таҷрибавӣ моеъи фишурнашавандаи ламинарии Нютон ҳисобида мешавад..

Ташкили системаи координатахо

Канали гардиши аслӣ, ки аз он мавод мегузарад, ба канали мукааб дароз карда мешавад,Модели фазой сеченака, ки аз ибтидо сохта шудааст, дар расм нишон дода шудааст 1 ба расм 3.

1.2 Таъсиси муодилаи идоракунии моеъ (Фи) + див (саҳ f) = div (γ градфи) + С. (1) Дар куҷо φ як тағирёбандаи физикии умумӣ аст; Коэффисиенти умумии диффузия, ки ба phi мувофиқ аст; S истилоҳи сарчашмаи умумӣ мебошад.

Мувофики усули Гуанги, муодилаи нигоҳдории масса ва импулс дар даромадгоҳи қисмати гомогенизатсияи ҳавопаймои x-y муқаррар карда шудааст. (z = 0).

Z = – аз Pb + π Ф + г В.

(2) Дар формулаи dt: rho зичии гудохта мебошад, кг / м3; Vz суръати ҷараён дар самти z мебошад, м / с, ворид шудан ба чуқури спиралӣ дар минтақаи гомогенизатсия; F - шитоби қувваи ҷозиба, м / с2; Pb фишори бозгашт аст, Па; часпакии гудохта аст,

Па·с; Т барои вақт, с; ▽ Гамильтонист，▽= ∂ i+ ∂ j+ ∂ k。 ∂x ∂y ∂z

Муодила (2) муодилаи мувозинати импулс мебошад (Муодилаи N-S) аз моеъи часпак, моеъ дар чуқури спиралӣ ҷараёни изотермикӣ ҳисобида мешавад; Майдонҳои часпакӣ ва зичӣ яксонанд. Паҳнои чуқури спиралӣ аз чуқурии чуқури спиралӣ хеле калонтар аст, ва таъсири девори паҳлӯи винт сарфи назар карда мешавад. Гудохта пурра дар қад-қади канали винтӣ ҷорӣ мешавад, нодида гирифтани таъсири ҷараёни даромад ва баромад, вале бо назардошти таъсири фишори баръакс. Муодилаи N-S бо шартҳои дар боло овардашуда содда карда шудааст:

дп

dy = 1·б。 (3) dy2eta dx

y -ро ду маротиба интегратсия кунед ва шартҳои сарҳадӣ диҳед (y = 0, Vz = 0; Y = h, Vz = π NDcos theta / 60). Функсияи ҳолати тақсимоти суръати ҷараён дар самти обшавӣ ба даст оварда мешавад, яъне

NDyπ cos theta hy-y2pb

Vz = 120с – 2ва × Lsintheta. (4)

Дар куҷо h умқи чуқури винт дар қисмати гомогенизатсия аст, м; Кунҷи спиралии винт, (°); L дарозии сегменти гомогенизатсияшуда мебошад, м; N суръати винт мебошад, р а д / м и н; D диаметри рости асои винт мебошад, м.

1.3 Ҳисоб кардани қобилияти пластикии назариявӣ

Иваз кардани эк. (4) ба муодилаи таърифи ҷараёни, Q = WhVz = π DhVzsynthesizer, медиҳад

22 32

Mpt = Qπ = π D Nhрsin θ cos θ – п Дхсин

Қатрон. (5) 120 12 L дар куҷо: W - паҳнои қисмати моеъ, м; MPT пластикаи назариявии мошини сӯзандоруи пластикӣ мебошад

Иқтидори кимиёвӣ, кг / с; Q суръати интиқоли ҳаҷми қисмати гомогенизатсияи гудохта мебошад, м3 / с. Ба воситаи муодила (5), дидан мумкин аст, ки қобилияти пластикии винт ба параметрҳои гуногуни раванд ба монанди диаметри винт таъсир мерасонад., кунҷи чуқури винт, фишори гудохта ва чуқурии чуқури мехи печдор. Суръати винт ҳамон қадар баландтар аст, қобилияти пластикӣ ҳамон қадар мустаҳкамтар аст; Вакте ки часпакии намоёни гудохта зиёд мешавад, кобилияти пластикии винт меафзояд.

Натиҷаҳои таҷрибавӣ ва таҳлили моделиронӣ

2.1 Таҳлили моделиронӣ ва натиҷаҳо

1) Шароит барои таҳлили симулятсия.

Чеҳраи охири вуруд: аз функсияи ҳолати тақсимоти суръат дар самти z обшавии (ба мисли (4)), суръат дар даромадгоҳи қисмати гомогенизатсия бо арзиши y тағир меёбад. Акнун N = 120, 140, 160, 180 рад / мин мутаносибан ба Vz иваз карда мешаванд, ва суръати ибтидоии моделиронӣ дар самти спирал дар даромадгоҳи қисмати гомогенизатсия тавассути таърифи функсияи Fluent бо забони барномасозии худ UDF муайян карда мешавад., яъне, суръати ибтидоӣ дар шароити моделиронӣ ва ченшуда; Зеро фишори обшавии дар даромадгоҳ хеле пасттар аз фишори сари винт аст, фишор дар даромадгоҳи қисмати гомогенизатсия аст 0; Мувофиқи параметрҳои раванди PP мавод ва таҷҳизот, қолибҳои давандаи гарм

Ҳарорати обшавӣ муқаррар карда шудааст 465 К. Деворҳои тарафи чап ва рост: ҳавопаймои y-z (x = 0), (x баробар аст 3.2 × 10-2 м) ҳамчун сегментҳои гомогенизатсия

Ду тарафи девори чуқури винт ҳамчун деворҳои лағжанда гузошта шудаанд, ва ҳарорати обшавии ҳарорати винт мебошад, ки ба он гузошта шудааст 473 К аз рӯи хусусиятҳои моддии PP ва ҳолати воқеии таҷҳизот.

Деворҳои болоӣ ва поёнӣ: ҳавопаймои x-z (y = 0), (y = 2.2 × 10-3 м) ҳамчун паҳлӯҳои поёнӣ ва болоии чуқури винти қисмати гомогенизатсия, тарафи поён ҳамчун девори налағзиш ба ҳисоб меравад, ҳарорати обшавии ҳарорати винт мебошад, ва ҳарорат муқаррар карда мешавад 473 К аз руи характеристикахои моддии PP ва холати хакикии тачхизот; Ҷониби болоии чуқури винт дар қисмати гомогенизатсия сатҳи тамоси гудохта ва баррел мебошад., суръати обшавии об ҳадди аксар аст, ва ҳарорати обшавӣ ба ҳарорати гармкунаки баррел баробар аст, ки ба он гузошта шудааст 493 К мувофики шароитхои истехсолии материалхои ПП.

Чеҳраи охири баромад: ҳавопаймои xy (z = 0.264 м) ҳамчун баромади қисмати гомогенизатсия, сарҳади баромади фишор қабул карда мешавад, ки фишор ба самти z муқобил аст, ва фишор барои мувофиқ кардани таҷҳизоти таҷрибавӣ барои таҳлил ва муқоисаи осон муқаррар карда мешавад, ва фишори бозгашт ба танзим дароварда шудааст -1.2 МПа.

Натиҷаҳои таҳлили симулятсия

Барои x = 0.01, диаграммаи каљи суръат, ҳарорат ва часпакӣ дар баромади қисмати гомогенизатсия ҳамчун функсияи умқи чуқури спиралӣ дар расмҳо нишон дода шудааст 4 ба 6.

Мо аз расм дида метавонем 4 ки бо афзоиши суръати винт, суръати кори участкаи гомогенизация дар баромад низ меафзояд, бо зиёд шудани чукурии винт, суръат аввал паст шуда, баъд меафзояд, ки аз сабаби қувваи буриш ва часпакӣ дар сатҳҳои болоӣ ва поёнии чуқури буранда аст, мувофиқи моеъи полимерӣ дар табақ.

Тағирот байни. Чунон ки аз расм дида мешавад 4, бо афзоиши суръати винт, Суръат дар баромади қисмати гомогенизатсия низ меафзояд. Бо афзоиши чуқурии чуқурӣ, суръат аввал кам шуда, баъд меафзояд. Ин ба қувваи бузурги буридан ва часпак дар сатҳҳои болоӣ ва поёнии чуқурӣ вобаста аст., ки ба тагьир ёфтани моеъи полимерии байни плитахо мувофик аст. Тағйирёбии ҳарорат дар самти радиалӣ, ки дар расми нишон дода шудааст. 5. Обшавии ПП бо винт дар поён дар тамос аст (y = 0), дар боло бо винт тамос гиред (y = 0,0022м) гармигузаронӣ ба амал меояд, гармӣ аз поён, болой ба гудохта, ҳарорат аз ҳарду ҷониб ба дохили тамоюли пастшавӣ, ташаккул додани каљи њарорати конкавї. Бо афзоиши суръати винт, суръат меафзояд, вакти гармкунй дар даванда кам мешавад, ва харорат бо зиёд шудани шумораи гардишхо паст мешавад. Чунон ки дар расми нишон дода шудааст. 6, часпакии намоёни гудохта аввал зиёд мешавад ва баъд бо баланд шудани баландии спирал кам мешавад., Бар хилофи каҷи ҳарорат, часпакии намоён пасттарин дар болои ҳарорати обшавии баландтарин аст, ва часпакии намоён баландтарин дар миёнаи ҳарорати пасттарин обшавии аст. Бо афзоиши суръати винт, часпакии намоёни гудохта торафт баландтар мешавад, ва якрангии часпакии намоён кам мешавад. Дидан мумкин аст, ки часпакии намоёни гудохтаи ПП ба харорат мутаносибан баръакс аст, ки дурустии симуляцияро нишон медихад.

Онро аз расм дидан мумкин аст 6 ки часпак дар симуляцияи Fluent собит нашудааст, бинобар ин мо часпакии миёнаро дар баромади бахши гомогенизатсия дар x = мегирем 0.01 Ин ҷо, зеро дар ин ҷо часпакӣ тавассути муқоисаи маълумот тағир меёбад.

Часпак, ки ба ҳисобҳои назариявӣ наздиктар аст.

2.2 Андозагирӣ ва таҳлили қобилияти пластикӣ

Пас аз пеш аз гарм кардани мошини сӯзандору, ашьёи хоми полипропиленй барои пластмассй ба военка гузошта мешавад. Параметрҳои суръати гардиши винт дар муқаррар карда шудаанд 120,140,160,180 чархзании, ҳарорати қисмати якхела муқаррар карда мешавад 220 °C, ва фишори гудохта дар қисмати гомогенизатсия муқаррар карда мешавад 1.2 МПа. Вақти нигоҳдорӣ t дар ҳар як суръати гардиш бо сониясан сабт карда мешавад, ва баъд хуроки холй гузошта мешавад.

Пас аз сӯзандору, пас аз хунук шудани сӯзандору, массаи м-и сӯзандору ҷамъоварӣ ва чен карда мешавад, ва қобилияти пластикии воқеии mps тавассути mps = 1000m/t ба даст оварда мешавад. Натиҷаҳои муқоиса бо қобилияти назариявии пластикизатсия mpt дар як шароит дар расми 6 нишон дода шудаанд. 7.

Расм 7 нишон медиҳад, ки қобилияти назариявии пластикӣ ва суръати винти винт ба як функсия наздик аст

Бо афзоиши суръати винт, қобилияти пластикии винт баланд мешавад, ва винти воқеӣ

Қобилияти пластикии асои аз қобилияти пластикии назариявӣ пасттар аст, қобилияти пластикии воқеии мошини сӯзандору бо суръати 120 ~ 180 рад / мин ҳисобҳо барои 82% ~ 86% қобилияти пластикии назариявӣ, нишон медиҳад, ки мошини қолаби тазриќї қобилияти пластикии винт аз сатҳи миёна болотар аст. 2.3 Таҳлили хатогиҳо

Байни қобилияти воқеии пластикӣ ва қобилияти назариявии пластикии винт фарқиятҳо мавҷуданд, чизе беш аз ин нуктаҳо: 1) як қисми мавод дар ҷараёни пластикӣ як филми гудохташударо ташкил медиҳад, ки дар нати-ча резиши материал мегардад; 2) Ихроҷи фишори спиралӣ дар таҳлили назариявии қобилияти пластикӣ ба назар гирифта нашудааст, ки боиси дар канори спирал мондани баъзе материалхо гардид. 3) Ба гайр аз он гармие, ки аз гармкунаки бочка мегузарад, мавод бештар аз гармии буридани винт ва кашиши байни масолеҳ аст, ки дар натичаи термикй пусидани як кисми материал мегардад.

Бо афзоиши суръати винт, кобилияти хакикии пластмассакунй суст шуда истодааст, нуктахои зерин мавчуданд: 1) Бо афзоиши суръати винт, гармии буридани винт меафзояд, ки дар натичаи термикй пусидани як кисми материал мегардад; 2) Баландшавии ҳарорат часпакии маводро коҳиш медиҳад, фишори баръаксро зиёд мекунад, ба пешравии материал халал мерасонад, ва боиси суст шудани энергияи воқеии пластикӣ мегардад.

Хулоса Бо афзоиши чуқурии чуқури винт, якхелаи харорат ва часпакии намоён кам шуд, ва кобилияти пластмассакунй афзуд, вале аник сифати махсулот паст шуд. Қобилияти пластикӣ бо афзоиши суръати винт афзоиш ёфт, вале якрангии харорат ва часпакии намоён бо зиёд шудани суръати винт кам шуд. Баланд бардоштани ҳарорати винт ба пешбурди якрангии намоёни часпак ва баланд бардоштани дақиқии сифати маҳсулот мусоидат мекунад; Бо максади таъмин намудани сифати махсулот ва баланд бардоштани самаранокии истехсолот, амиқ, ҳарорат ва суръати винт бояд оптимизатсия карда шавад.