螺旋溝槽單螺桿擠出機(jī)新型擠出理論研究.pdf

1、由于開槽機(jī)筒單螺桿擠出機(jī)具有產(chǎn)量高、擠出穩(wěn)定性好等優(yōu)異性能，已經(jīng)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到塑料聚合物加工領(lǐng)域中。本研究中以螺旋溝槽單螺桿擠出機(jī)新型擠出理論研究為主線，對(duì)螺旋溝槽單螺桿擠出機(jī)固體輸送段的固體輸送機(jī)理、固體輸送產(chǎn)量模型和不同固體輸送機(jī)理下螺旋溝槽固體輸送段的能耗等方面進(jìn)行了探索和研究。在系統(tǒng)研究并結(jié)合理論分析基礎(chǔ)上，研制了具有正位移輸送能力的新型螺旋溝槽式單螺桿擠出機(jī)。該擠出機(jī)打破了單螺桿擠出機(jī)不能實(shí)現(xiàn)正位移輸送的思想禁錮，在固體

2、輸送段實(shí)現(xiàn)了類似于異向雙螺桿擠出機(jī)中的正位移輸送方式，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外單螺桿擠出領(lǐng)域的一項(xiàng)技術(shù)空白。主要研究工作如下:
　　 1、通過(guò)將機(jī)筒襯套溝槽和螺桿螺槽視為對(duì)物料協(xié)同作用的整體系統(tǒng)，將嵌入機(jī)筒襯套溝槽和螺桿螺槽內(nèi)的物料視為整體固體塞，建立了新型的弧板物理模型，通過(guò)對(duì)弧板固體塞的受力平衡和力矩平衡分析求解，建立了螺旋溝槽單螺桿擠出機(jī)固體輸送段實(shí)現(xiàn)對(duì)整體固體塞正位移輸送的邊界條件方程，可以確定實(shí)現(xiàn)正位移輸送條件下的機(jī)筒襯套溝槽和螺

3、桿螺槽幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)固體輸送段輸送特性的可控。
　　 2、分析了螺槽中固體塞微元的受力情況，通過(guò)求解螺槽中固體塞微元的連續(xù)性方程和運(yùn)動(dòng)方程，得到了正位移輸送機(jī)理下的固體輸送段的建壓方程式和固體塞運(yùn)動(dòng)速度方程式。在理論分析并結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了不同機(jī)筒襯套溝槽和螺桿螺槽結(jié)構(gòu)參數(shù)以及原料物性參數(shù)對(duì)正位移固體輸送段壓力分布的影響規(guī)律，揭示了正位移固體輸送的建壓機(jī)理。
　　 3、建立了新型的固體輸送粒徑模型，

4、在粒徑模型中，根據(jù)不同的機(jī)筒襯套溝槽深度和螺桿螺槽深度以及原料粒徑之間的尺寸關(guān)系確立了固體塞內(nèi)部不同位置處的剪切界面，使用正位移輸送的邊界條件方程討論了不同的機(jī)筒襯套溝槽深度和螺桿螺槽深度以及不同的原料粒徑對(duì)剪切界面上的固體輸送機(jī)理的影響規(guī)律，利用不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的機(jī)筒襯套和螺桿裝置以及不同的原料粒徑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并確立了不同固體輸送機(jī)理下螺旋溝槽固體輸送段的產(chǎn)量和能耗計(jì)算模型。
　　 4、通過(guò)系統(tǒng)分析和理論研究，研制了具有正位移