L-Ottimizzazzjoni tal-Benefiċċji Ekonomiċi tal-Estrużuri: Analiżi Qasira tal-Fatturi li Jaffettwaw l-Effiċjenza tal-Kapaċità

L-għaġna flimkien estrużur b'żewġ kamin (minn hawn 'il quddiem imsejjaħ estrużur) sar it-tagħmir ewlieni fl-ipproċessar ta' plastiks modifikati minħabba l-prestazzjoni eċċellenti tat-taħlit tiegħu, il-kombinazzjoni personalizzata tal-viti u l-prestazzjoni tajba ta' awto-tindif.

L-effiċjenza tal-produzzjoni tal-estrużur hija parametru li l-kumpaniji tal-modifika japprezzaw ħafna meta jagħżlu t-tagħmir. Ġeneralment huwa maħsub li estrużuri b'dijametru akbar għandhom effiċjenza tal-produzzjoni akbar, iżda fil-fatt, dijametri kbar mhumiex l-uniku fattur essenzjali biex tittejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni tal-estrużuri. Fatturi li jaffettwaw l-effiċjenza tal-produzzjoni tal-estrużur jinkludu l-veloċità tal-estrużur, il-proporzjon tal-volum, it-torque speċifiku, id-disinn tal-kombinazzjoni tal-viti, l-istat tal-materjal tal-formulazzjoni, il-kundizzjoni tal-plastifikazzjoni, l-użu tat-tagħmir, eċċ.

Dan li ġej se janalizza l-fatturi influwenti wieħed wieħed skont l-istat tal-materjal fi proċessi differenti fl-estrużur u d-disinn tal-kombinazzjoni tal-viti. F'dan l-artikolu, se nespandu fid-dettall mill-perspettiva tal-mekkaniżmu tal-ġarr tal-estrużjoni.

Mekkaniżmu tal-Conveyor tal-Estrużjoni

Ir-riċerka dwar il-mekkaniżmu tal-ġarr tal-estrużur b'kamin wieħed hija l-bażi għall-iżvilupp tal-estrużur b'żewġ kamin. L-eqdem teorija tal-ġarr b'kamin wieħed ġiet proposta minn Darnel u Mol. Il-punt ewlieni tagħha huwa li l-qawwa tal-ġarr 'il quddiem tal-materjali f'estrużur b'kamin wieħed hija bbażata fuq il-ġarr solidu taħt frizzjoni. Hekk kif iċ-ċomb tal-element tal-kamin tal-estrużur jonqos gradwalment jew il-forza tal-estrużjoni tal-element tar-reżistenza għall-għaġna tiġi applikata, il-materjal inizjalment artab u mxerred isir tapp solidu mingħajr spostament relattiv, u l-frizzjoni bejn it-tapp solidu u l-wiċċ tal-kamin u t-tapp solidu Flimkien mal-forza tal-frizzjoni bejn il-wiċċ ta' ġewwa tal-kanna tal-kamin, it-tapp solidu jiġi trasportat 'il quddiem tul il-kanal tal-kamin.

It-teorija klassika tat-trasport għandha l-limitazzjonijiet tagħha meta tiġi proposta. Din tassumi li m'hemm l-ebda spostament relattiv ġewwa l-plagg solidu u li l-forza tal-frizzjoni li jirċievi hija kostanti. Madankollu, is-sitwazzjoni attwali hija pjuttost differenti, għalhekk il-formula tal-kalkolu teoretika ħafna drabi hija differenti mid-devjazzjoni kbira attwali. Madankollu, din it-teorija tressaq l-essenza tal-ġarr bil-kamin tal-estrużur, jiġifieri, il-forza tal-komponent tal-frizzjoni tal-kanna tal-kamin fuq il-materjal tul it-tarf tal-kamin tal-kanal tal-kamin hija s-sors tal-ġarr tal-materjal, u l-frizzjoni bejn il-wiċċ tal-kamin li jdur u l-materjal hija l-materjal li jillimita. Reżistenza progressiva. Fi kliem ieħor, id-differenza bejn il-koeffiċjent tal-frizzjoni fi bejn il-materjal li qed jiġi trasportat u l-wiċċ tal-metall tal-kamin u l-koeffiċjent tal-frizzjoni fb bejn il-materjal u l-wiċċ tal-metall ġewwa l-kanna tal-kamin huwa s-sors tal-forza li tmexxi l-ġbid tal-frizzjoni. L-analiżi tal-moviment u l-forza tal-ġarr 'il quddiem tal-materjal hija murija fl-istampa 1.

Għalkemm l-aktar teorija bikrija u dettaljata tat-trasport solidu bbażata fuq tribostatiċi solidi ġiet proposta minn Darnel u Mol, hemm diversi suppożizzjonijiet bażiċi:
1Fil-kanal tal-kamin tal-estrużur, il-materjal tar-reżina jeżisti fl-istat ta' plagg solidu, u għandu rata ta' kunsinna fissa, u d-direzzjoni tal-pressjoni fuq il-plagg solidu hija konsistenti biss ma' dik tal-moviment tal-materjal;
2. Il-plagg solidu u kwalunkwe wiċċ fil-kanal tal-kamin jinteraġixxu ma' xulxin, u l-koeffiċjent tal-frizzjoni tiegħu mhux se jinbidel bil-varjazzjonijiet fil-pressjoni, iżda biss bil-bidliet fit-temperatura;
3. Ninjoraw il-bidla fid-densità tal-massa tal-plagg solidu u l-influwenza tal-gravità tad-dinja, u nassumu li m'hemm l-ebda vojt bejn il-kanna u l-kamin tal-estrużur;
4. Il-kamin huwa wieqaf relattivament mal-kanna tal-kamin, u jidher hekk kif il-kanna tal-kamin qed tiċċaqlaq.
Potente et al. jemmnu li fiż-żona tal-kanal tal-kamin tal-assi tal-kamin, id-densità tal-massa/densità tal-massa tal-materjal f'żoni differenti hija differenti. F'xi żoni, il-materjal ikun fi stat maħlul, u f'xi żoni, il-materjal se jkun ippressat biex jifforma tapp solidu. Il-mekkaniżmu tat-trasport tal-parti tat-tapp solidu huwa relatat mat-teorija tat-trasport Darnell-Mol li hija konsistenti, u l-formula li ġejja tinkiseb billi jiġu analizzati l-istat tal-moviment u l-forza tat-tapp solidu:

Mill-formula (1) jidher li l-volum tal-kunsinna G huwa korrelatat b'mod pożittiv mal-veloċità rotazzjonali n, il-proporzjon tal-volum H, u d-dijametru tal-kamin Db. Peress li s-suppożizzjonijiet tat-teorija tal-ġarr b'kamin wieħed ta' Darnel u Mol ma jikkonformawx mar-realtà, hemm devjazzjoni kbira bejn id-dejta kkalkulata minn ġenerazzjonijiet aktar tard u d-dejta tal-produzzjoni attwali. Minn dakinhar 'l hawn, numru kbir ta' studjużi wettqu riċerka aktar dettaljata dwar din it-teorija. F'numru kbir ta' studji, iż-żewġ teoriji rikonoxxuti minn ħafna studjużi huma t-teorija tat-trazzjoni viskuża proposta minn Chung et al. u t-teorija tat-trazzjoni viskuża proposta minn Tedder. It-teorija tal-bilanċ tal-enerġija.

Għalkemm hemm tilwim fost it-teoriji, il-punt tat-tluq ewlieni tat-teorija ta' Darnell-Mol u t-teorija ta' Tedder huma essenzjalment l-istess, jiġifieri, il-forza dinamika tal-frizzjoni bejn il-materjal tal- estrużur b'kamin wieħed ...u l-ħajt ta' ġewwa tal-kanna bil-kamin huwa l-aktar fattur importanti għat-trasport ta' materjali solidi. Is-sors tal-essenza. Id-differenza hija li Chung jemmen li l-materjal l-ewwel se jħakk mal-ħajt tal-metall ġewwa l-kanna biex jipproduċi saff irqiq ta' tidwib, u hija l-forza ta' trazzjoni viskuża ġġenerata minn dan is-saff irqiq ta' tidwib li taffettwa l-prestazzjoni tat-trasport solidu. Dak li għandhom komuni t-tliet teoriji ta' hawn fuq huwa li l-materjal solidu fl-estrużur huwa preżunt li huwa plagg solidu, il-materjal fit-taqsima tat-trasport solidu huwa meqjus bħala dens, m'hemm l-ebda spostament relattiv bejn il-partiċelli solidi.

Zhu Fuhua u oħrajn innutaw fil-proċess kollu tax-xogħol tal-estrużur viżwali li qabel ma l-materjal jidħol fit-taqsima tat-tidwib, il-partiċelli solidi jkunu bażikament fil-proċess ta' skambju u żliq reċiproku, u l-kanal tal-kamin ma jimteliex kompletament. Dan il-fenomenu ma jisparixxix gradwalment sakemm jidħol fit-taqsima tat-tidwib. Barra minn hekk, matul il-proċess ta' trasport 'il quddiem tal-partiċelli tar-reżina, jista' jiġi osservat b'mod ċar li hemm tidwib tleqq bejn il-partiċelli tar-reżina. Hekk kif l-ispazju okkupat mit-tidwib fl-istadju aktar tard isir dejjem akbar, il-konfini bejn il-partiċelli u t-tidwib isir inqas ovvju. Dan juri viżwalment id-diskontinwità tat-tapp solidu u l-inevitabbiltà tal-bidla fl-ispostament tat-tapp solidu. Abbażi ta' numru kbir ta' osservazzjonijiet u esperimenti, Zhu Fuhua ppropona t-teorija tat-trasport solidu tal-fluss mhux tat-tapp għall-ewwel darba.

Sfortunatament, għal żmien twil wara li ġiet proposta t-teorija tat-trasport solidu mhux plug-flow, ma setgħetx tintuża biex tindirizza problemi prattiċi fid-dar u barra minnha minħabba l-kumplessità tat-teorija. Għalkemm l-eżattezza tal-kalkolu tat-teorija tat-trasport solidu mhux plug-flow tjiebet ħafna, m'hemm l-ebda formula espliċita għall-kalkolu tal-produzzjoni u l-pressjoni, u hija nnifisha problema ta' kuntatt mhux lineari. Hemm ħafna formuli kkumplikati, u l-metodu tal-element finit huwa meħtieġ għall-kalkolu. Dan iġib miegħu diffikultajiet kbar fl-applikazzjoni prattika. Is-Sur Carrot studja l-ġeometrija ta' viti doppji ko-rotanti intermeshing, u ħoloq mudell tal-proċess tal-ġarr tal-materjal f'estrużur doppju fil-bażi tar-riċerka. Huma indikaw b'mod unanimu li l-proċess tal-ġarr tal-materjali fl-estrużur huwa kumpless u divers, u hemm prinċipalment żewġ mekkaniżmi ta' ġarr, jiġifieri, il-ġarr ta' spostament pożittiv tul l-assi tal-vit fiż-żona tal-meshing ta' fuq u l-ġarr tal-frizzjoni fiż-żona tal-kanal tal-vit. Liu Tinghua et al. Għamlu ħafna esperimenti bl-estrużur viżwali bi tliet direzzjonijiet sħiħ, u qasmu s-sezzjoni tal-ġarr solidu fit-trasport ta' spostament pożittiv fiż-żona tal-malja u t-trasport ta' frizzjoni ta' partiċelli granulari fiż-żona tal-kanal tal-kamin tal-ġenb. Il-volum tal-ġarr ta' spostament pożittiv fiż-żona tal-malja huwa kkalkulat bħala l-formula (2):

Kif jiġu massimizzati l-benefiċċji ekonomiċi tal-estrużur huwa inseparabbli mill-effiċjenza tal-produzzjoni tal-estrużur. L-effiċjenza tal-produzzjoni mhux biss hija determinata mill-parametri fiżiċi u l-kundizzjonijiet tal-proċess tal-estrużur, iżda l-istat tal-materjal jaffettwa wkoll l-effiċjenza tal-produzzjoni. Iktar ma tkun baxxa d-densità tal-massa tal-materjal, iktar ikun għoli l-kontenut tal-arja fil-materjal. Għall-proċess tal-ġarr tal-materjal bil-kamin, fil-fatt ikun qed jimxi 'l quddiem bl-istess volum ta' materjal. Iktar ma tkun baxxa d-densità tal-massa, iktar tkun baxxa l-kapaċità tal-ġarr.

Matul it-taħlit tat-tidwib tal-estrużur, numru kbir ta' partiċelli u trabijiet jiġu kkompressati u trasformati f'tidwib. L-uniku mod biex toħroġ mill-intern tal-estrużur huwa li tiċċirkola lura lejn id-denb, li jipprevjeni t-tmigħ kontinwu tat-trab. Meta l-pressjoni u l-veloċità tal-kontro-fluss jaqbżu ċertu valur kritiku, dan jirritorna l-qawwa. Meta l-ispazju trasversali tal-kamin isir iżgħar, il-kontro-fluss tal-arja. Iktar ma tkun għolja l-pressjoni, iktar ikun għoli l-veloċità. F'dan il-ħin, jista' jkollu impatt negattiv fuq it-tmigħ, għaliex il-punt tar-rata ta' overflow jonqos biż-żieda tal-veloċità, jiġifieri, iktar ma tkun għolja l-veloċità, iktar ikun fluwidizzat it-tmigħ. Kif imsemmi qabel, il-frizzjoni hija ċ-ċavetta għat-trasport tal-materjal. L-effiċjenza tat-trasport hija direttament proporzjonali għall-koeffiċjent tal-frizzjoni "dinamiku". Iktar ma jkun għoli l-koeffiċjent tal-frizzjoni tal-kanna tal-kamin, iktar tkun għolja l-effiċjenza tat-trasport. Il-bidla fil-forza tal-frizzjoni taffettwa wkoll l-effiċjenza tat-trasport tiegħu. Barra minn hekk, kombinazzjonijiet u strutturi differenti tal-kamin jaffettwaw ukoll il-koeffiċjent tal-frizzjoni "dinamiku" tiegħu.