嚙合同向雙螺桿強(qiáng)分布混合元件和壓力控制元件的設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、同向雙螺桿擠出機(jī)廣泛應(yīng)用于聚合物的改性和加工。本文根據(jù)混合理論和同向雙螺桿嚙合原理,設(shè)計(jì)了兩種強(qiáng)分布混合元件(開槽型分流元件和銷釘型分流元件)以及一種壓力控制元件,并利用POLYFLOW對所設(shè)計(jì)的螺桿元件進(jìn)行了數(shù)值模擬,最后進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。
　　 對于開槽型分流元件,利用正交設(shè)計(jì)方法,以回流系數(shù)為評價指標(biāo),選擇了一種主體為雙頭反向螺紋元件,其中一條螺棱上開有“U”形溝槽結(jié)構(gòu)的元件作為最優(yōu)方案,并將它與反向捏合塊進(jìn)行了混合性能

2、的對比分析,結(jié)果表明它的分布混合性能較好。
　　 銷釘型分流元件的模擬結(jié)果表明,銷釘?shù)臄?shù)量對回流系數(shù)影響不大,但對停留時間分布和平均累積應(yīng)力的影響較為明顯,最終選擇停留時間分布最寬,平均累積應(yīng)變最大,銷釘數(shù)量最多的元件。
　　 壓力控制元件是由上游的正向單頭螺紋元件和下游的反向雙頭螺紋元件及中間過渡段組合而成,并對在下游的反向螺棱上開設(shè)不同數(shù)量溝槽的壓力控制元件進(jìn)行了模擬分析與比較,最后確定了滿足單位壓力降大于2MPa且

3、輸送阻力較小的方案。
　　 通過對不同螺桿構(gòu)型混合特性的實(shí)驗(yàn)研究以及與數(shù)值模擬結(jié)果的對比表明,在分流類混合元件的下游加反向螺紋元件能夠提高回流系數(shù)和分布混合性能,并且回流系數(shù)越大,試樣的不均一系數(shù)越小,即分布混合能力越強(qiáng)。根據(jù)開槽型分流元件和銷釘型分流元件的回流系數(shù)預(yù)測了對應(yīng)試樣的不均一系數(shù)。
　　 通過對反向螺紋元件和反向捏合塊兩端壓力的實(shí)驗(yàn)研究及與模擬結(jié)果的比較,表明兩者趨勢吻合,同時根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測了壓力控制元件的