螺旋溝槽單螺桿擠出機新型擠出理論研究.pdf

1、由于開槽機筒單螺桿擠出機具有產(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新型擠出理論研究為主線，對螺旋溝槽單螺桿擠出機固體輸送段的固體輸送機理、固體輸送產(chǎn)量模型和不同固體輸送機理下螺旋溝槽固體輸送段的能耗等方面進行了探索和研究。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。該擠出機打破了單螺桿擠出機不能實現(xiàn)正位移輸送的思想禁錮，在固體

2、輸送段實現(xiàn)了類似于異向雙螺桿擠出機中的正位移輸送方式，填補了國內(nèi)外單螺桿擠出領(lǐng)域的一項技術(shù)空白。主要研究工作如下:
　　 1、通過將機筒襯套溝槽和螺桿螺槽視為對物料協(xié)同作用的整體系統(tǒng)，將嵌入機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，通過對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固體輸送段實現(xiàn)對整體固體塞正位移輸送的邊界條件方程，可以確定實現(xiàn)正位移輸送條件下的機筒襯套溝槽和螺

3、桿螺槽幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，實現(xiàn)了對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，通過求解螺槽中固體塞微元的連續(xù)性方程和運動方程，得到了正位移輸送機理下的固體輸送段的建壓方程式和固體塞運動速度方程式。在理論分析并結(jié)合實驗驗證的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了不同機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筒襯套溝槽深度和螺桿螺槽深度以及不同的原料粒徑對剪切界面上的固體輸送機理的影響規(guī)律，利用不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的機筒襯套和螺桿裝置以及不同的原料粒徑進行了實驗驗證，并確立了不同固體輸送機理下螺旋溝槽固體輸送段的產(chǎn)量和能耗計算模型。
　　 4、通過系統(tǒng)分析和理論研究，研制了具有正位移